這裡所說的升壓轉換器(boost converter)是指升壓電壓的非隔離DC-DC轉換器。在某些應用中,使用者希望針對反向極性(reverse polarity)、短路和其他異常情況進行保護,基本脈衝寬度調變(PWM)升壓拓撲如圖1所示。

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圖1 基本升壓轉換器拓撲。



升壓轉換器特別容易受到輸出短路的影響,這是因為具有從輸入到輸出的DC路徑。通常一個保險絲(fuse),無論是可復式(resettable)或不可復,都可以保護系統,但其並不總是準確或夠快。

本設計實例(Design Idea)顯示一種保護升壓轉換器免受短路和反極性應用的方法(圖2)。

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圖2 具有附加保護電路的簡單升壓轉換器(虛線內)。



增加的電路包括光耦合器(opto-coupler )IC1、N通道金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)T1和T2,以及幾個被動元件。當電源被接通時,電流流過F1、L1、D1、IC1的發光二極體(LED),以及C1和T1的本質二極體(intrinsic diode)。

一旦升壓電壓出現在IC1的LED,其經過C1的電流路徑會由ZD1接管。T1和T2保持導通,只要有足夠的輸出電壓擊穿ZD1,且選擇齊納二極體(Zener diode)使在短路或甚至過流情況下,它不會擊穿。當沒有電源時,R3會放電給C1。

在此設計中,MOSFET提供自由的反極性保護,並且比簡單的二極管具有小得多的電壓降。