请教电子电力高手Boost升压的原理

Boost升压原理是怎么样的?越详细越好。

第1个回答  2013-08-08
1)开关模式1(0~Ton,见《Boost升压式PWM DC/DC转换器[2]》(a))

  在t=0瞬间,开关管V导通,电源电压Ui全部加在升压电感Lf上,电感电流iLf线性增加。二极管D关断,负载由滤波电容Cf供电。

  当t=Ton,时,iLf达到最大值ILf max在开关管V导通期间,iLf的增加量△iLf(t)为:

  2)开关模式2(Ton~Ts见《Boost升压式PWM DC/DC转换器[2]》(b))

  在t=Ton瞬间,开关管V关断,电流iLf通过二极管D向输出端流动,电源电能和电感Lf的储能向负载和电容Cf转移,电容Cf充电。此时,加在电感Lf上的电压为Ui-Uo,由于Uo>Ui,所以电感电流iLf线性减小。

  在t=Ts,瞬间,电感电流iLf达到最小值ILf mino在开关管V关断期间,电流iLf的减小量△iLf(-)为:

  在t=Ts,瞬间,开关管V又导通,开始下一个开关周期。

  由以上分析可知, Boost升压式PWM DC/DC转换器的工作分为两个阶段:当开关管V导通时为电感Lf储能阶段,在此阶段电源不向负载提供电能、负载所需的电能依靠储存于电容Cf中的能量维持工作。开关管V关断时,电源和电感Ij共同向负载供电,也向电容Cf充电。因此,Bccst升压式PWM DC/DC转换器的输入电流就是升压电感Lf电流的平均值。开关管V和二极管D轮流工作,V导通时流过它的电流就是iLf;V关断时流过D的电流也是iLf。流过开关管V的电流iv,和流过二极管D的电流iD相加就是升压电感电流iLfo在稳态工作时,电容Cf的充电量等于放电量,通过电容Cf的平均电流为零,所以通过二极管D的电流平均值就是负载电流Io。
第2个回答  2013-08-08
1)开关管V导通,电感电流iLf由零增加到最大值ILf max;

  (2)开关管V关断,二极管D续流,电感电流iLf从ILf max降到零;

  (3)开关管V和二极管D都关断(截止),在此期间电感电流iLf保持为零,负载由输出滤波电容Cf来供电。直到下一个周期开关管V开通后iLf又增长。

  这3种开关模式的等效电路如图所示。

  在开关管V导通期间,电感电流iLf从零开始增加,其增加量△iLf为:

  开关管V关断后,电感电流iLf线性下降,在Tdis=Ton+T'off时刻下降到零,即

  式中,电感电流断续时,△Du<(1-Du)。

  由式(3-50)和式(3-51)可以得到

  如果不计转换器的损耗,则有:

  Boost升压式PWM DC/DC转换器的输入电流Ii等于电感电流平均值ILf,故

  将式(3-53)代入式(3-55)得

  式(3-56)就是电感电流断续时,输出电压Uo,输入电压Ui,负载电流Io和占空比Du之间的关系式。由此可知,电流断续时,即使在输入电压Ui不变时,为了保持输出电压Uo恒定,也应该随着负载电流的变化来调节占空比Du。

  由式(3-56)求出占空比Du,的值以后,就可以求出流过开关管的电流平均值Iv与最大值Iv max电感电流的平均值ILf=Ii与最大值ILf max,以及二极管电流的平均值ID与最大值ID max