升压式斩波型开关稳压电源原理图

开关电源Boost(升压型斩波器)仿真电路

升压型斩波电路（boost）仿真模型电控学院电气0903班姓名：徐强学号：0906060328基于Matlab/Simulink的BOOST电路仿真1.Boost电路的介绍：Boost电路又称为升压型斩波器，是一种直流- 直流变换电路,用于将直流电源电压变换为高于其值的直流电压，实现能量从低压侧电源向高压侧负载的传递。

此电路在开关电源领域内占有非常重要的地位, 长期以来广泛的应用于各种电源设备的设计中。

对它工作过程的理解掌握关系到对整个开关电源领域各种电路工作过程的理解, 然而现有的书本上仅仅给出电路在理想情况下稳态工作过程的分析, 而没有提及电路从启动到稳定之间暂态的工作过程, 不利于读者理解电路的整个工作过程和升压原理。

采用simulink仿真分析方法, 可直观、详细的描述BOOST 电路由启动到达稳态的工作过程, 并对其中各种现象进行细致深入的分析, 便于我们真正掌握BOO ST 电路的工作特性。

其电路结构如图所示。

2.Simulink仿真分析：Simulink 是一种功能强大的仿真软件, 它可以进行各种各样的模拟电路和数字电路仿真，并给出波形输出和数据输出, 无论对哪种器件和哪种电路进行仿真, 均可以得到精确的仿真结果。

本文应用基于Matlab/Simulink软件对BOO ST 电路仿真, 仿真图如图 3 所示, 其中IGBT作为开关, 以脉冲发生器脉冲周期T=0.2ms,脉冲宽度为50%的通断来仿真开关S的通断过程。

BOOST 电路的仿真模型3.电路工作原理：在电路中IGBT导通时，电流由E经升压电感L和V形成回路，电感L储能；当IGBT关断时，电感产生的反电动势和直流电源电压方向相同互相叠加，从而在负载侧得到高于电源的电压，二极管的作用是阻断IGBT导通是，电容的放电回路。

调节开关器件V的通断周期，可以调整负载侧输出电流和电压的大小。

负载侧输出电压的平均值为:（3-1）式（3-1）中T为开关周期, 为导通时间，为关断时间。

升压斩波电路工作原理

升压斩波电路工作原理
升压斩波电路是一种常用的电路，用于将输入电压提升至更高的输出电压。

它主要由变压器、开关管、电感和电容等元件组成。

工作原理如下：
1. 输入电压经过变压器的步进升压，得到较高的交流电压。

2. 这个高压信号经过开关管，开关管的导通与截止相互切换，使原本稳定的电压得到周期性的转换，产生脉冲信号。

3. 脉冲信号通过电感和电容元件进行滤波，将高频脉冲转换为平滑的直流电压。

4. 最后，输出电压经过变压器降压，从而得到所需的升压输出。

这种工作原理中，开关管起到了关键作用。

开关管的导通和截止状态切换很快，使得电路中断的时间极短，从而提供了高效的能量转换。

此外，通过调整开关管的导通和截止时间，可以控制输出电压的大小。

升压斩波电路具有体积小、效率高、输出稳定等优点。

广泛应用于电源设备、电力传输以及电子设备中。

升降压斩波器电路图及工作原理说明

升降压斩波器电路图及工作原理说明-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除升降压斩波器电路图及工作原理说明(总2页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除BUCkDC／DC变换器控制模块电源设计思路发布:2011-09-07 | 作者: | 来源: ducuimei | 查看:514次 | 用户关注：直流斩波电路实验的内容包括两种最基本的斩波电路：降压斩波电路和升压斩波电路。

图1所示的是降压斩波电路的原理图。

降压斩波电路的基本原理是：在开关V导通期间，电源F向负载供电，负载电压uo＝E，负载电流按指数曲线上升；在V关断期间，负载电流经二极管VD续流，负载电压1／0近似为0，负载电流呈指数曲线下降。

为了使负载电流连续且脉动小，通常使串接的电感L值较大，负载电压的平均值为：图1降压斩波电路原理图图2所示为升压斩直流斩波电路实验的内容包括两种最基本的斩波电路：降压斩波电路和升压斩波电路。

图1所示的是降压斩波电路的原理图。

降压斩波电路的基本原理是：在开关V导通期间，电源F向负载供电，负载电压uo＝E，负载电流按指数曲线上升；在V关断期间，负载电流经二极管VD续流，负载电压1／0近似为0，负载电流呈指数曲线下降。

为了使负载电流连续且脉动小，通常使串接的电感L值较大，负载电压的平均值为：图1 降压斩波电路原理图图2所示为升压斩波电路的原理图。

分析升压斩波电路的工作原理时，首先假设电路中电感L值很大，电容C值也很大，在V处于通态期间，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R供电，因C值很大，基本保持输出电压uo为恒值，记为Uo。

图2 升压斩波器原理图设V处于通态的时间为ton，此时电感L上积蓄的能量为EI1ton。

当V处于断态时E和L共同向电容C充电并向负载R提供能量。

BOOST升压电路工作原理图文分析

BOOST 升压电路工作原理图文分析将直流电能转换为另一种固定电压或电压可调的直流电能的电路称为直流斩波电路。

它利用电力开关器件周期性的开通与关断来改变输出电压的大小，因此也称为开关型DC/DC 变换电路或直流斩波电路。

直流斩波电路的用途非常广泛，包括直流电动机传动、开关电源、单相功率因素校正，逆变器以及其他领域的交直流电源等。

测试电路如下图4.1所示，测量输入与输出关系。

通道2：输出直流电压信号u o +-(a)BOOST 测试电路 (b)输出波形图4.1 BOOST 升压电路(multisim)一、直流斩波电路的基本原理基本的直流变换电路原理如图4.2所示，T 为全控型开关管，R 为纯电阻性负载。

当开关T 在时间T on 开通时，电流流经负载电阻R ，R 两端就有电压；开关T 在时间T off 关断时，R 中电流为零，电压也就变为零。

直流变换电路的负载电压波形如图4.2(b)。

s(a) 直流斩波原理图 (b)输出波形图4.2直流斩波原理示意图定义上述电路中脉冲的占空比：on on s on offT T D T T T ==+。

其中T s 为为开关管T 的工作周期，T on 为开关管T 的导通时间。

由图5.3(b)的波形可知，输出电压的平均值为：01s T on O d d d s ST U U dt U DU T T ===⎰ 此式说明，控制开关管的导通与关断来控制就可以达到控制输出电压。

二、BOOST 升压过程直流输出电压的平均值高于输入电压的变换电路为升压变换电路，又称为Boost 电路。

电路如图5.2所示。

图中Q2为开关管， D1是快恢复二极管，XFG1为频率和占空比都可调的函数发生器，用于产生驱动开关器件Q1所需的脉冲信号。

假设输入电源电压为U d ，输出负载电压为U o ，流过电感的电流为I L 。

当Q1在出发信号作用下导通时，电路处于T on 工作器件，D 承受反向电压而截止。

斩波电路原理

1、主电路①、降压斩波电路(Buck Chopper)降压斩波电路(Buck Chopper)的原理图及工作波形如图4-12所示。

图中V 为全控型器件，选用IGBT 。

D 为续流二极管。

由图4-12b 中V 的栅极电压波形U GE 可知，当V 处于通态时，电源U i 向负载供电，U D =U i 。

当V 处于断态时，负载电流经二极管D 续流，电压U D 近似为零，至一个周期T 结束，再驱动V 导通，重复上一周期的过程。

负载电压的平均值为：式中t on 为V 处于通态的时间，t off 为V 处于断态的时间，T 为开关周期，α为导通占空比，简称占空比或导通比(α=t on /T)。

由此可知，输出到负载的电压平均值U O 最大为U i ，若减小占空比α，则U O 随之减小，由于输出电压低于输入电压，故称该电路为降压斩波电路。

(a)电路图 (b)波形图图4-12 降压斩波电路的原理图及波形②、升压斩波电路(Boost Chopper)升压斩波电路(Boost Chopper)的原理图及工作波形如图4-13所示。

电路也使用一个全控型器件V 。

由图4-13b 中V 的栅极电压波形U GE 可知，当V 处于通态时，电源U i 向电感L 1充电，充电电流基本恒定为I 1,同时电容C 1上的电压向负载供电，因C 1值很大，基本保持输出电压U O 为恒值。

设V 处于通态的时间为t on ，此阶段电感L 1上积蓄的能量为U i I 1t on 。

当V 处于断态时U i 和L 1共同向电容C 1充电，并向负载提供能量。

设V 处于断态的时间为t off ，则在此期间电感L 1释放的能量为(U O -U i ) I 1t on 。

当电路工作于稳态时，一个周期T 内电感L 1积蓄的能量与释放的能量相等，即：U i I 1t on =(U O -U i ) I 1t off 上式中的T/t off ≥1,输出电压高于电源电压，故称该电路为升压斩波电路。

几种常见的开关电源工作原理及电路图

一、开关式稳压电源的基本工作原理开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。

因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。

调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。

对于单极性矩形脉冲来说，其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流平均电压值就越高。

直流平均电压Ｕ。

可由公式计算，即Uo=Um×T1/T式中Um为矩形脉冲最大电压值；T为矩形脉冲周期；T1为矩形脉冲宽度。

从上式可以看出，当Um 与T 不变时，直流平均电压Uo 将与脉冲宽度T1 成正比。

这样，只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就可以达到稳定电压的目的。

二、开关式稳压电源的原理电路1、基本电路图二开关电源基本电路框图开关式稳压电源的基本电路框图如图二所示。

交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。

控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。

这部分电路目前已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。

控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例，以达到稳定输出电压的目的。

２、单端反激式开关电源单端反激式开关电源的典型电路如图三所示。

电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。

所谓的反激，是指当开关管VT1 导通时，高频变压器Ｔ初级绕组的感应电压为上正下负，整流二极管VD1处于截止状态，在初级绕组中储存能量。

当开关管VT1截止时，变压器Ｔ初级绕组中存储的能量，通过次级绕组及VD1 整流和电容Ｃ滤波后向负载输出。

单端反激式开关电源是一种成本最低的电源电路，输出功率为20－100Ｗ，可以同时输出不同的电压，且有较好的电压调整率。

唯一的缺点是输出的纹波电压较大，外特性差，适用于相对固定的负载。

升压斩波电路工作原理

升压斩波电路工作原理
升压斩波电路是一种电子电路，主要用于将输入电压升高到更高的电压水平。

它的工作原理如下：
1. 输入电压通过变压器或者电感产生一定的交流电压。

2. 交流电压经过整流电路将其转换为直流电压。

3. 直流电压通过电容储能，电容会逐渐充电，蓄积电能。

4. 当电容充满电能时，通过触发器或者开关控制，将电容上的电压突然断开，产生一个电流脉冲。

5. 电流脉冲通过变压器或电感产生高于输入电压的电压波形。

6. 输出电压经过滤波电路进行平滑处理，得到所需要的高压输出。

这种工作原理中，关键的部分是通过充电和断开电容来产生电流脉冲，将输入电压提升到更高的电压水平。

由于断开电容时电流变化很快，所以输出电压波形会产生脉冲，需要经过滤波电路进行平滑处理，得到稳定的高压输出。

电力电子升压斩波电路

直流升压变换器仿真实验
111300203 曾聪杰
一、实验原理图
二、实验数据与波形分析
1、R=10Ω时
开关管的电流、电压波形
二极管的电流电压、波形
负载电阻两端的电流和电压波形
滤波电感电压和电流波形
输出直流电压值
2、R=1Ω时
开关管的电流、电压波形
二极管的电流电压、波形
负载电阻两端的电流和电压波形
滤波电感电压和电流波形
输出直流值变化情况
三、实验结论
1、当R=10Ω时，傅里叶计算得平均直流电压为211v。

此时对应的是负载较轻，即R较大的情况。

此时，电感电流会出现断续现象，负载电流较小，电容充电电流大于放电电流，负载端会出现泵升电压，因此会出现一段大于210v的阶段，这也解释了为何总的平均直流电压会略大于200v的现象。

电压其后随着晶体管的开关，电容的充放电，负载两端的电压会趋于平缓，并接近200v。

2、当R=1Ω时，傅里叶计算得平均直流电压为166.3v。

此时，电感电流是连续的。

由其对应的输出直流电压波形可以看出，输出电压在电路启动时开始对电容充电，此时储能电感和储能电容两者的储能值还较小，在频繁的关断与开启中，电容两端的的电压趋于平衡，即接近200v，但可能由于负载电容不够大，使得输出电压在平缓时仍然有较大的波动，加上前期的启动过程，因此总的平均直流电压小于200v。

升压斩波电路

升压斩波电路由四部分电路构成：电容滤波二极管不可控整流电路，PWM控制电路，驱动电路，boost升压斩波电路。

工频正弦交流电经电容滤波二极管不可控整流电路整流，变为具有很小波纹的直流电，作为boost斩波电路的直流电压输入，以TL494芯片为核心的脉冲产生电路产生PWM波，经由以IR2110为核心的驱动电路连接至MOS管的门级和原极，控制MOS管的开断，进而影响boost斩波电路的占空比，通过改变PWM波的占空比改变boost斩波电路输出电压。

同时利用TL494的两个误差放大器设置过压保护和过流保护，驱动电路将控制电路和主电路进行电气隔离，对控制电路起保护电路。

1.电容滤波二极管不可控整流电路
2.PWM控制电路
3.驱动电路
4.Boost升压斩波电路
总电路图。

开关稳压电源原理图

随着全球对能源问题的重视，电子产品的耗能问题将愈来愈突出，如何降低其待机功耗，提高供电效率成为一个急待解决的问题。

传统的线性稳压电源虽然电路结构简单、工作可靠，但它存在着效率低（只有40%－50%）、体积大、铜铁消耗量大，工作温度高及调整范围小等缺点。

为了提高效率，人们研制出了开关式稳压电源，它的效率可达85%以上，稳压范围宽，除此之外，还具有稳压精度高、不使用电源变压器等特点，是一种较理想的稳压电源。

正因为如此，开关式稳压电源已广泛应用于各种电子设备中，本文对各类开关电源的工作原理作一阐述。

一、开关式稳压电源的基本工作原理开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。

因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。

调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。

对于单极性矩形脉冲来说，其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流平均电压值就越高。

直流平均电压Ｕ。

可由公式计算，即Uo=Um×T1/T式中Um —矩形脉冲最大电压值；T —矩形脉冲周期；T1 —矩形脉冲宽度。

从上式可以看出，当Um与T不变时，直流平均电压Uo将与脉冲宽度T1成正比。

这样，只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就可以达到稳定电压的目的。

二、开关式稳压电源的原理电路1、基本电路图二开关电原基本电路框图开关式稳压电源的基本电路框图如图二所示。

交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。

控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。

这部分电路目前已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。

控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例，以达到稳定输出电压的目的。

升压斩波(boost+chopper)电路设计

电力电子技术课程设计报告题目：升压斩波（boost chopper）电路设计学院：专业：学号：姓名：指导老师：时间：目录前言******************************************************* ****2MATlAB仿真设计***********************************************6硬件实验******************************************************* **14参考文献******************************************************* **19附录一设计任务书*************************************20 附录二PROTEL简介****************************************21 附录三MATLAB简介****************************************24升压斩波电路（Boost Chopper ）设计一、前言1.Boost Chopper 工作原理：图 1.1升压斩波电路图图 1.1中假设L 值、C 值很大，V 通时，E 向L 充电，充电电流恒为I 1，同时C 的电压向负载供电，因C 值很大，输出电压u o 为恒值，记为U o 。

设V 通的时间为t o n ，此阶段L 上积蓄的能量为E I 1t o nV 断时，E 和L 共同向C 充电并向负载R 供电。

设V 断的时间为t o f f ，则此期间电感L 释放能量为()o f f o t I E U 1- 稳态时，一个周期T 中L 积蓄能量与释放能量相等()off o on t I E U t EI 11-=化简得：E t T E t t t U offoffoffon o =+=（1）1/≥off t T ，输出电压高于电源电压，故称升压斩波电路。

降压、升压斩波电力电子

4.2基本直流斩波电路基本直流斩波电路是指降压(Buck)斩波电路、升压(Boost)斩波电路、升降压(Buck-Boost)斩波电路和丘克(Cuk)斩波电路。

本节将对Sepic 斩波电路和Zeta 斩波电路一并给予介绍。

4.2.1降压斩波电路降压斩波电路又称Buck 斩波电路，该电路的特点是输出电压比输入电压低，而输出电流则高于输入电流。

也就是通过该电路的变换可以将直流电源电压转换为低于其值的输出直流电压，并实现电能的转换。

降压斩波电路的拓扑结构如图4.2(a)所示。

图中S 是开关器件，可根据应用需要选取不同的电力电子器件，如IGBT 、MOSFET 、GTR 等。

L 、C 为滤波电感和电容，组成低通滤波器，R 为负载，VD 为续流二极管。

当S 断开时，VD 为L i 提供续流通路。

E 为输入直流电压，o U 为输出电压平均值。

当选用IGBT 作为开关器件时，降压斩波电路如图4.2(b)所示。

+-o U+-o U(a)S 为开关器件 (b) IGBT 为开关器件图4.2降压斩波电路的拓扑结构图根据电路中电感电流的连续情况，可将降压斩波电路分为连续导电和不连续导电两种工作模式。

4.2.1.1电感电流连续导电模式连续导电模式对应电感电流恒大于零的情形。

设开关器件T 的控制信号为G U （G U 的波形如图4.4所示）。

当G U 为高电平时T 导通，G U 为低电平时T 关断。

T 导通与关断时的等效电路分别如图4.3(a)、(b)所示。

电路的工作原理是：设电路已处于稳定工作状态，在0=t 时，使T 导通，因二极管VD 反向偏置，电感两端电压为o L U E u -=，且为正。

此时，电源E 通过电感L 向负载传递能量，电感中的电流L i 从1I 线性增长至2I ，储能增加。

在on t t =时刻，使T 关断，而L i 不能突变，故L i 将通过二极管VD 续流，L 储能消耗在负载R 上，L i 线性衰减，储能减少。

升降压斩波逆变方式

升降压斩波逆变方式
图1 为升降压斩波加逆变的地铁辅助电源电路结构原理图，前级斩波由一个平波电抗器及两个开关管、二极管和储能电抗器构成，升降压斩波器本质上相当于两相DC/ DC 直流变换器，控制系统采用PWM 控制方式。

两个开关管交替通断，按输出电压适当地控制脉冲宽度，可以获得与输入电压相反的恒定直流输出电压。

后级逆变输出由两点式三相逆变器和三相滤波器组成。

斩波器和逆变器开关元器件可采用GTO 或IGBT ，IPM 等。

此电路的特点是：电网电压的波动不影响斩波器输出电压的恒定稳定，当电网电压高于斩波器输出电压时，斩波器按降压斩波控制方式工作；当电网电压低于斩波器输出电压时，斩波器按升压斩波控制方式工作。

两个开关管的交替导通和关断，提高了斩波开关频率，降低了储能电抗器体积和容量以及开关器件的电压应力，减小了输出电压的脉动量。

图1 升降压斩波逆变方式电路结构原理图。

升压斩波电路的基本原理

升压斩波电路的基本原理工作原理假设L 值很大，C 值也很大V 通时，E 向L 充电，充电电流恒为I 1，同时C 的电压向负载供电，因C 值很大，输出电压u o 为恒值，记为U o 。

设V 通的时间为t on ，此阶段L 上积蓄的能量为 V 断时，E 和L 共同向C 充电并向负载R 供电。

设V 断的时间为t off ，则此期间电感L 释放能量为稳态时，一个周期T 中L 积蓄能量与释放能量相等（3-20）图3-2 升压斩波电路及其工作波形a ）电路图b ）波形化简得：（3-21），输出电压高于电源电压，故称该电路为升压斩波电路。

也称之为boost 变换器——升压比，调节其大小即可改变U o 大小，调节方法与，即。

b 和导通占空比a 有如下关系：（3-22）on1t EI ()off 1o t I E U -Rb)i Gi o E t TE t t t U offoff off on o =+=1/off ≥t T off /t T T toff=β1=+βα因此，式（3-21）可表示为（3-23）升压斩波电路能使输出电压高于电源电压的原因一是L 储能之后具有使电压泵升的作用二是电容C 可将输出电压保持住以上分析中，认为V 通态期间因电容C 的作用使得输出电压U o 不变，但实际C 值不可能无穷大，在此阶段其向负载放电，Uo 必然会有所下降，故实际输出电压会略低如果忽略电路中的损耗，则由电源提供的能量仅由负载R 消耗，即（3-24）该式表明，与降压斩波电路一样，升压斩波电路也可看成是直流变压器。

根据电路结构并结合式（3-23）得出输出电流的平均值I o 为（3-25）由式（3-24）即可得出电源电流I 1为：（3-26）2. 升压斩波电路的典型应用一是用于直流电动机传动二是用作单相功率因数校正（PFC ）电路三是用于其他交直流电源中E E U αβ-==111o o o 1I U EI =R ER U I β1o o ==RE I E U I 211β==o oa)图3-3 用于直流电动机回馈能量的升压斩波电路及其波形 a ）电路图 b ）电流连续时 c ）电流断续时用于直流电动机传动时通常是用于直流电动机再生制动时把电能回馈给直流电源实际电路中电感L 值不可能为无穷大，因此该电路和降压斩波电路一样，也有电动机电枢电流连续和断续两种工作状态此时电机的反电动势相当于图3-2电路中的电源，而此时的直流电源相当于图3-2中电路中的负载。

什么是斩波电路？如何理解升压斩波（Boost）电路？

什么是斩波电路？如何理解升压斩波（Boost）电路？1、什么是斩波电路?斩波电路原来是指在电力运用中,出于某种需要,将正弦波的一部分'斩掉'.(例如在电压为50V的时候,用电子元件使后面的50~0V部分截止,输出电压为0.)后来借用到DC-DC开关电源中,主要是在开关电源调压过程中,原来一条直线的电源,被线路'斩'成了一块一块的脉冲。

2、斩波电路分类a、Buck电路:降压斩波器，其输出平均电压Uo小于输入电压Ui，输出电压与输入电压极性相同。

b、Boost电路:升压斩波器，其输出平均电压Uo大于输入电压Ui，输出电压与输入电压极性相同。

c、Buck-Boost电路:降压或升压斩波器，其输出平均电压Uo大于或小于输入电压Ui，输出电压与输入电压极性相反，电感传输。

d、Cuk电路:降压或升压斩波器，其输出平均电压Uo大于或小于输入电压Ui，输出电压与输入电压极性相反，电容传输。

本文主要讲解升压斩波(Boost)电路的原理。

3、升压斩波(Boost)电路升压电路如下图所示，假设电感L值和电容C值都很大，下面分析其工作原理。

a、V通时，E向L充电，充电电流恒为Ii，同时C向负载供电，因为C值很大，所以输出电压恒为Uo，设V通的时间为T on，此阶段L上积蓄的能量位为EIiTon。

b、V断时，E和L共同向C充电并向负载R供电，设V断的时间位Toff，则此阶段电感L释放的能量为(Uo - E)IiToff。

c、如果达到稳态，一个周期T中，在L中积蓄的能量和释放的能量应该相等，则EIiTon = (Uo - E)IiT offUo - E = ETon / ToffUo = E(1 + T on / T off)Uo = E(T on + T off)/ Toff = E(T / Toff)d、因为(T / Toff)大于等于1，所以此电路的输出电压高于电源电压，故称该电路为升压斩波(Boost)电路。

基本斩波电路及仿真波形

0.0982
<Dio de <MO curre SFET nt> curre nt> 0.0983
0.0983
0.0983
当电感为4μH时，仿真如下，可以看到，同样的输入与占空比情况下，电感电流不连续时的输出会变大，且电感值越小输出电压越大。
1 0 -0.5 20 0 -20 20 10 0 23.2 23.1 23 20 10 0 20 10 0 ug uL iL uo iD iT 0.0982 0.0982 <Diode current > <MOSF ET current > 0.0983
单相PWM逆变电路
单相PWM逆变电路的主电路和典型方波逆变电路完全相同，只是其驱动信号不再是占空比0.5的方波，而是采用PWM控制，将宽度变化的窄脉冲作为驱动信号。 SPWM采用的调制波为幅值为Usm,频率为fs的正弦波，载波是幅值为Ucm，频率为fc的三角波。载波信号频率fc与调制信号频率fs之比称为载波比p。
不同占空比输出的电压不同。以下是输入为20V，占空比为30％和60％时各自的输出电压波形。
12 10 8 6 4 2 0 -2 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
40 30 20 10 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
直流变交流的变换电路,称为逆变器。它能够将直流电能转换为交流电能。它按直流电源形式分为电压源逆变器和电流源逆变器。
当其他条件相同，占空比不同时，输出电压会随之占空比的增加而增加。
0.0997
0.0997
电感电流不连续。其他条件不变，当电感为6μH时，其仿真如下：
1 0.5 ug 0 20 0 uL -20 20 0 iL -20 19.7 uo 19.5 15 5 iD 0 15 5 iT 0 0.0982

4-7-升降压斩波电路

Buck‐Boost电路
Q
L
U g −buck
D
CO2
RL
uO
Buck‐Boost输入电源从不直接为负载供电。对于buck‐boost来说，输入和输出侧都没有电感，输入输出纹波都很大
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Buck-Boost电路
？3 电感的储能能力要求更高了？
Q导通期间电感端电压 uL ton = ug Q关断期间电感端电压 uL toff = +uO 根据电感伏秒平衡原理
uL ton ⋅ ton + uL toff ⋅ toff = 0
ug ⋅ ton + uo ⋅ toff = 0
D CO
RL uO
M = uo = − ton
ug
toff
Buck电路
PO Ug
buck-boost：
IV
+
PPK
=
2PO uD
g
IV
+ PPK
=
u
2PO
(1-D)
O
uL ug DTS
O
uO
t
Ipk iL
IV
ΔiL
O
TS
t
Ig，IO
IO
Ig
O
t
buck：IV
+
PPK
=
2IO
=
2PO u
O
boost：IV
+
PPK
=
2Ig
=
2PO u
g
本讲小结
1）升降压斩波电路演变及输入输出关系； 2）连续导通模式相关波形 3）三种基本变换器的简单比较