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    楚春秋达人积极活跃奖限定版春秋段子手推广达人春秋文阁

    M0x1n 版主 bilibili:末心a 楚 春秋达人 积极活跃奖 限定版春秋段子手 推广达人 春秋文阁 楼主
    发表于 2021-8-6 15:15:31 212289
    本帖最后由 M0x1n 于 2021-8-25 15:03 编辑

    本篇文章作者M0x1n,本篇文章参与i春秋作家连载计划所属M0x1n,未经许可禁止转载。
    |前言
           在前面,我们已经看到了一个进源利器Digispark系列的ATTiny85的设计电路,相信很多喜欢的小伙伴都已经看了吧。
           我们这节课将讲一个更神奇的东西。
    |USB killer
           USBKiller的原理,实际上就是通过5V的生压,升高到一定的量,然后由电容储能,最后瞬间释放。
           我们可以用Boost升压电路,这是一种基本的斩波电路。


    01.png
    02.png
    假定那个开关(三极管或者mos管)已经断开了很长时间,所有的元件都处于理想状态,电容电压等于输入电压。
    分析升压斩波电路工作原理时,首先假设电路中电感L值很大,电容C值也很大。当可控开关V处于通态时,电源E向电感L充电,充电电流基本恒定为I1,同时电容C上的电压向负载供电。因为C值很大,基本能保持输出电压uo为恒值,记为Uo。设V处于通态的时间为ton,当V处于断态时E和L共同向电容C充电并向负载提供能量。设V处于关断的时间为toff,则在此期间电感L释放的能量为(Uo-E)I1toff。当电路工作于稳态时,一个周期T中电感L积蓄的能量与释放的能量相等。
    下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路:.
    03.png
    在充电过程中,开关闭合(三极管导通),等效电路如图1,开关(三极管)处用导线代替。这时,输入电压流过电感。二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电,所以电感上的电流以一定的比率线性增加,这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加,电感里储存了一些能量。
    04.png
    放电过程如图2,这是当开关断开(三极管截止)时的等效电路。当开关断开(三极管截止)时,由于电感的电流保持特性,流经电感的电流不会马上变为0,而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的电路已断开,于是电感只能通过新电路放电,即电感开始给电容充电,电容两端电压升高,此时电压已经高于输入电压了。升压完毕。
    说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。充电时,电感吸收能量,放电时电感放出能量。
    如果电容量足够大,那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。
    如果这个通断的过程不断重复。就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。
           开关管导通时,电源经由电感-开关管形成回路,电流在电感中转化为磁能贮存;开关管关断时,电感中的磁能转化为电能在电感端左负右正,此电压叠加在电源正端,经由二极管-负载形成回路,完成升压功能。既然如此,提高转换效率就要从三个方面着手:1.尽可能降低开关管导通时回路的阻抗,使电能尽可能多的转化为磁能;2.尽可能降低负载回路的阻抗,使磁能尽可能多的转化为电能,同时回路的损耗最低;3.尽可能降低控制电路的消耗,因为对于转换来说,控制电路的消耗某种意义上是浪费掉的,不能转化为负载上的能量。
           我们可以通过此电路进行设计,设计出自己的一个USB killer。(目前方式方法不允许公开,为了保证文章发布,所以恕我没办法给大家详细的做,这些都是网上可以发布出去的资料。)
    |注意
    整流管大都用肖特基,大都一样,无特色,在输出3.3V时,整流损耗约百分之十.
    开关管,关键在这儿了,放大量要足够进饱和,导通压降一定要小,是成功的关键.总共才一伏,管子上耗多了就没电出来了,因此管压降应选最大电流时不超过0.2--0.3V.
    大电流有多大呢?我们简单点就算1A吧,其实是不止的.由于效率低会超过1.5A,这是平均值,半周供电时为3A,实际电流波形为0至6A.所以咱建议要用两只号称5A实际3A的管子并起来才能勉强对付.
    如果我们使用基本放大电路,这个设备的发热就会以质的增长。所以不推荐各位使用基本放大电路,而且基本放大电路貌似并没有多么好。

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    发表于 2021-8-7 13:04:14
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