boost电路设计介绍
boost电路的电路结构和并阐述它的工作原理
boost电路的电路结构和并阐述它的工作原理
Boost电路是一种用于提高输入电压的DC-DC转换器电路。
它通过将输入电压放大到更高的输出电压，实现电压升压的功能。
Boost电路的基本结构包括一个开关、一个电感、一个二极管
和一个负载。
开关可以是晶体管或MOSFET，负载可以是电
容或电阻等。
工作原理如下：
1. 初始状态下，开关处于关闭状态，电感上没有电流流过。
2. 当开关打开时，电压源的正极连接到电感，并且电流开始通过电感增加。
此时，电感储存了能量。
3. 当开关关闭时，电感上的储存能量会引起电感两端电压的变化。
由于电感的特性，电压趋向于继续升高，电感两端的电压超过了输入电压。
4. 当电感两端的电压大于输入电压时，二极管导通，负载上出现了升高的输出电压。
此时，电感的储能已经传递给了负载。
5. 重复以上步骤，通过不断打开与关闭开关，将电感储存的能量传递给负载，从而实现电压升压。
Boost电路通过周期性地切换开关来调节输出电压。
开关的频
率越高，电路的稳定性和效率越高，但也会增加电路的复杂度。
BOOST电路
BOOST电路报告姓名：学号：班级：BOOST 电路简介BOOST 电路又称为升压型电路,是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。
其电路结构如图 1 所示。
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。
基本原理是：在充电过程中，开关闭合（三极管导通），等效电路如图二，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。
放电过程，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采用matlab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。
图1BOO ST 电路的结构电路的工作状态BOO ST 电路的工作模式分为电感电流连续工作模式和电感电流断续工作模式。
其中电流连续模式的电路工作状态如图2 (a) 和图2 (b) 所示, 电流断续模式的电路工作状态如图2 (a)、(b)、(c) 所示, 两种工作模式的前两个工作状态相同, 电流断续型模式比电流连续型模式多出一个电感电流为零的工作状态。
(a) 开关状态1 (S 闭合)(b) 开关状态2 (S 关断)(c) 开关状态3 (电感电流为零)图2BOO ST 电路的工作状态matlab仿真分析利用matlab软件进行电路仿真,可以给出波形输出和数据输出,得到精确的仿真结果。
Boost电路的结构及工作原理_Boost的应用电路
Boost电路的结构及工作原理_Boost的应用电路Boost电路定义Boost升压电路的英文名称为theboostconverter，或者叫step-upconverter，是一种开关直流升压电路，它能够将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电，也称为直流直流变换器（DC/DCConverter）。
直流直流变换器通过对电力电子器件的通断控制，将直流电压断续地加到负载上，通过改变占空比改变输出电压平均值。
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，那么电容电压等于输入电压。
开关管Q也为PWM控制方式，但最大占空比Dy必须限制，不允许Dy=1的状态下工作。
电感Lf在输入侧，成为升压电感。
Boost电路结构下面以UC3842的Boost电路为例介绍Boost电路的结构。
图中输入电压Vi=16~20V，既供给芯片，又供给升压变换。
开关管以UC3842设定的频率周期开闭，使电感L储存能量并释放能量。
当开关管导通时，电感以Vi/L的速度充电，把能量储存在L中。
当开关截止时，L产生反向感应电压，通过二极管D把储存的电能以（V o-Vi）/L的速度释放到输出电容器C2中。
输出电压由传递的能量多少来控制，而传递能量的多少通过电感电流的峰值来控制。
整个稳压过程由二个闭环来控制，即：闭环1输出电压通过取样后反馈给误差放大器，用于同放大器内部的2.5V基准电压比较后产生误差电压，误差放大器控制由于负载变化造成的输出电压的变化。
闭环2Rs为开关管源极到公共端间的电流检测电阻，开关管导通期间流经电感L的电流在Rs上产生的电压送至PwM比较器同相输入端，与误差电压进行比较后控制调制脉冲的脉宽，从而保持稳定的输出电压。
误差信号实际控制着峰值电感电流。
Boost电路的工作原理Boost电路的工作原理分为充电和放电两个部分来说明。
充电过程。
高压升压boost方案
高压升压boost方案引言高压升压(boost)方案是一种常见的电路设计方案，用于将低电压升至较高电压的电路。
在许多电子设备中，需要使用较高的电压来驱动特定的元件或执行特定的功能。
本文将介绍高压升压Boost方案的原理、应用、设计步骤以及常见问题和解决方案。
原理高压升压Boost方案使用一种称为升压转换器的电路来将低电压转换为高电压。
这种电路通常由以下几个关键部分组成：1.输入电源：提供低电压输入能量的电源，通常是电池或低压直流电源。
2.电感：通过电感储存能量，并在合适的时机释放能量。
3.开关管：控制电路的打开和关闭，以控制能量的传输。
4.整流器：将储存在电感中的能量转换为所需的高电压输出。
高压升压Boost方案的基本工作原理是：在时间t1，开关管打开，电感储存能量；在时间t2，开关管关闭，电感释放储存的能量；在时间t3，能量通过整流器转换为高电压输出。
这个过程不断循环，以提供稳定的高电压输出。
应用高压升压Boost方案广泛应用于许多电子设备中，包括但不限于以下领域：1.电池供电设备：在一些需要高电压驱动的设备中，使用高压升压方案可以提高设备的效率。
2.LED照明：在LED驱动电路中，使用高压升压方案可以提供足够的电压来驱动LED灯。
3.通信设备：在一些无线通信设备中，使用高压升压方案可以提供足够的电压来驱动射频模块。
4.物联网设备：在一些物联网设备中，例如传感器节点，使用高压升压方案可以提供所需的高电压。
设计步骤设计一个高压升压Boost方案需要经过以下几个步骤：1.确定输出电压：根据应用需求确定所需的高电压输出。
2.计算工作周期：根据输入电压和输出电压计算工作周期和占空比。
3.选择元器件：根据工作周期和电流要求选择合适的电感、开关管和整流器。
4.建立电路图：根据选定的元器件，绘制高压升压Boost方案的电路图。
5.进行模拟仿真：使用电路仿真工具验证电路的性能和稳定性。
6.调整参数和优化设计：根据仿真结果调整元器件参数并优化设计，以达到最佳的高压升压效果。
BOOST电路方案设计
BOOST电路方案设计1.引言BOOST电路是一种非隔离型DC-DC转换器，它通过开关元件（通常是MOSFET）周期性地开启和关闭来控制电压的升降。
BOOST电路通常应用于需要较高电压的应用，如LCD驱动、LED照明和无线充电等。
2.基本构成BOOST电路由四个主要组成部分组成：输入电感（inductor）、开关元件（switch）、输出电容（output capacitor）和负载电阻（load resistor）。
输入电感用于储存能量，开关元件用于控制能量的输送，输出电容用于稳定输出电压，而负载电阻则是输出电压的负载。
3.工作原理当开关元件关闭时，输入电感会储存电能。
当开关元件开启时，输入电感会释放电能，输出电容会通过负载电阻释放电能。
通过周期性的开关操作，电路可以将输入电压升压至所需的输出电压。
4.参数选择设计BOOST电路时，需要选择合适的组件参数以满足设计需求。
以下是一些常见参数及其选择方法：-输入电感：选择合适的电感值可以平衡能量转移的速度和电流波动的大小。
较大的电感值可以减小电流波动，但会增加开关元件的压力。
较小的电感值则会增加电流波动，但可以提高转换效率。
-开关元件：开关元件通常选用MOSFET，选择合适的MOSFET可以确保开关过程的效率和可靠性。
应根据输入电压、输出电压、负载电流和开关频率等参数来选择适当的MOSFET。
-输出电容：输出电容用于平滑输出电压，防止输出电压波动。
电容的选择应根据输出电流和输出电压的需求来确定。
-负载电阻：负载电阻决定了输出电流的大小，应根据负载电流的需求来选择合适的负载电阻。
5.控制电路6.保护电路为了确保BOOST电路的正常工作，还需要设计合适的保护电路。
保护电路可以对输入电压过高、输出电流过大和开关元件温度过高等异常情况进行保护，避免损坏电路。
7.总结BOOST电路是一种常用的DC-DC转换器，通过将低电压转换为较高电压，实现对高压负载的驱动。
boost电路的基本拓扑电路
boost电路的基本拓扑电路Boost电路是一种常用的升压电路拓扑结构，它可以将输入电压升高到需要的输出电压。
本文将介绍Boost电路的基本工作原理、拓扑结构及其应用。
一、工作原理Boost电路的基本原理是通过开关管（如MOSFET）的控制，将输入电压按一定的频率和占空比进行切换，然后经过电感L和电容C 滤波，得到所需的升压输出电压。
Boost电路可以分为两个工作阶段：导通阶段和截止阶段。
在导通阶段，开关管导通，输入电压通过电感L和开关管，电感L 储存了电流能量，同时电容C也被充电。
在这个阶段，开关管的导通时间应尽量短，以减小开关管的功耗。
在截止阶段，开关管截止，此时电感L释放能量，输出电压源自电感L，电容C则起到滤波作用，将输出电压稳定在所需的值。
二、拓扑结构Boost电路有两种基本的拓扑结构：单端Boost电路和双端Boost 电路。
1. 单端Boost电路单端Boost电路的输入电压与输出电压共享同一个电感，开关管和二极管串联连接。
工作原理如下：当开关管导通时，输入电压通过开关管和电感L充电，同时电容C也被充电；当开关管截止时，输入电压的负极通过二极管，电感L释放储存的能量，输出电压源自电感L。
2. 双端Boost电路双端Boost电路拥有两个电感，开关管和二极管分别连接在两个电感的两端。
工作原理如下：当开关管导通时，输入电压通过开关管和电感L1充电，输出电压也通过电感L2实现；当开关管截止时，输出电压源自电感L1，电感L2释放储存的能量。
三、应用Boost电路广泛应用于各种需要升压的场合，下面列举几个常见的应用。
1. 直流-直流升压转换器Boost电路在直流-直流升压转换器中被广泛应用。
例如，在可充电电池管理中，当电池输出电压低于负载所需电压时，Boost电路可以将电池电压升高到负载所需的电压，以保证负载正常工作。
2. 太阳能光伏逆变器太阳能光伏逆变器将太阳能电池板的直流电压转换为交流电压供电。
boost升压电路电感和占空比的设计
boost升压电路电感和占空比的设计Boost升压电路是一种常见的直流电压变换器，它可以将输入电压升高到高于输出电压的水平。
这种电路通常用于电源设计、电力电子设备和LED驱动等领域。
在设计和应用Boost升压电路时，电感和占空比是非常重要的参数，下面将对它们的设计进行详细介绍。
一、电感的设计在Boost升压电路中，电感的主要作用是储存能量，以便在开关关闭时提供电流。
电感的大小会影响到输出电压的稳定性和效率。
因此，在设计电感时需要考虑以下因素：1.电感值：电感值的选择取决于输入电压、输出电压、最大输出电流和开关频率等参数。
通常情况下，电感值越大，输出电压的稳定性越好，但同时也会增加电感的体积和成本。
因此，需要根据实际需求选择合适的电感值。
2.磁芯：电感的磁芯也是设计时需要考虑的因素。
常用的磁芯材料有铁氧体、坡莫合金、纳米晶等。
不同的磁芯材料具有不同的磁导率和饱和磁通密度等参数，因此需要根据实际需求选择合适的磁芯材料。
3.线圈：线圈是电感的重要组成部分，它的匝数和线径会影响到电感的性能。
匝数越多，电感值越大；线径越粗，电流容量越大。
因此，在设计线圈时需要考虑匝数和线径的匹配，以获得最佳的电感性能。
二、占空比的设计占空比是指在一个开关周期内，开关导通的时间与整个周期之比。
在Boost升压电路中，占空比是控制输出电压和电流的关键参数。
占空比的设计需要考虑以下因素：1.输出电压和电流：输出电压和电流的大小会影响到占空比的设计。
如果输出电压和电流较大，需要选择较大的占空比以获得较高的输出电压和电流；反之则选择较小的占空比。
2.开关频率：开关频率也会影响到占空比的设计。
开关频率越高，开关导通的时间越短，占空比越小；开关频率越低，开关导通的时间越长，占空比越大。
因此，在设计占空比时需要考虑开关频率的影响。
3.最大占空比：最大占空比是指在一个开关周期内，开关能够导通的最大时间与整个周期之比。
最大占空比受到多种因素的影响，如开关的耐压值、导通电阻、寄生电容等。
BOOST电路设计及仿真
BOOST电路设计及仿真BOOST电路是一种升压电路，在电压电平较低的情况下，能够将输入电压提升到输出电压。
BOOST电路被广泛应用于电力电子领域，如电源、DC-DC转换器、光伏逆变器等。
BOOST电路的设计主要包括两个方面：拓扑结构设计和元件参数选择。
首先应选择合适的拓扑结构，BOOST电路拓扑结构多样，如单端输出、双绕绕制、双端输出等。
这里我们选择单端输出的BOOST电路拓扑结构。
BOOST电路的原理基于电感耦合和开关管的开关原理。
当电感L和二极管D恒定时，开关管S的导通和关闭会使电感L的磁场发生变化，从而使输出电压发生变化。
在导通状态下，能量储存在电感L中。
在关闭状态下，储存在电感L中的能量会传递到输出端，从而提高输出电压。
BOOST电路的关键参数：输入电压Vin：BOOST电路的输入电压是其工作的基础。
在选择拓扑结构时，需要明确输入电压的范围，以便选取合适的器件参数。
输出电压Vout：输出电压是BOOST电路的主要输出参数。
在设计时，需要确定输出电压所需的级数，以及负载电流的大小。
电感L：电感L是BOOST电路的关键元器件，负责储存能量。
在设计时需要选取合适的电感值和电感电流。
注意，电感L的选取也会对电路的效率产生影响。
开关管S：开关管是BOOST电路的关键元器件之一，主要负责电路的开关功能。
在设计时需要选取合适的开关管，考虑其最大电压和最大电流，并选择合适的开关频率。
设计和仿真步骤：1、确定电路参数设计之前首先需要明确电路所需的参数，如输入电压范围、输出电压、电感和电容等。
这些参数需要根据实际需求来确定。
2、选择拓扑结构BOOST电路拓扑结构多样，需要选择适合自己需求的拓扑结构。
选择单端输出的BOOST 电路拓扑结构。
3、选用元器件根据电路参数和选定的拓扑结构，选用合适的元器件，如电感、开关管、二极管、电容等。
4、绘制电路图根据选用的元器件和拓扑结构，绘制BOOST电路的电路图。
5、SIMULINK仿真利用MATLAB软件中的SIMULINK工具箱进行BOOST电路的仿真。
Boost电路解析
I MOUT I IAC
(VVAOUT 1) 2 K VVFF
這里K=1/V是乘法器的增益﹒
乘法器（續）
IIAC信號是通過在整流后的位置到UCC3818的IAC PIN串接 一個大電阻得到的﹒所選擇的RIAC要保証高電壓時能得到最 大的IIAC﹒UCC3818的最大IIAC是500uA﹒一個更高的電流會 使得乘法器的輸出非線性化﹒一個更小的電流可以使得乘法 器保持輸出線性﹐但干扰卻變成了問題﹐尤其在低電壓時﹒ 如果是85Vac~264Vac的全電壓范圍﹐可以給出RIAC的值為 750KOHM﹒由于1/4W標准電阻的限制﹐可以用几個串聯﹐ 而不必用高壓電阻﹒在IC內部有一個從IAC到VFF的電流鏡 (mirror 2:1)﹐VFF是一個与電网電壓成比例的前饋電壓信 號﹒VFF電壓用于保持電源增益的穩定﹐并且提供輸入功率 的限制﹒以下算式用于計算VFF電阻的大小RVFF以提供功率 限制﹐這儿VIN(min)是最小有效值輸入電壓﹒
9dcm主要参量的稳态波形10d2与电路参数的关系推导11dcm与ccm模式的稳态电压变比曲线12dcm与ccm的临界条件crit时为连续导电模式当kkcrit时为不连续导电模式
BOOST变换器
报告人：王同新
2003年12月
1.BOOST变换器的电路拓扑
2.BOOST变换器的工作原理
当晶体管导通时，二极管截止 (t=0~DTs)，输入电压Vs向能量传递电 感L充磁，负载电压Vo靠滤波电容C维持； 当晶体管截止时，二极管导通 (t=DTs~Ts)，电感把前一阶段贮存的能 量全部释放给负载和电容．显然，晶体 管导通的时间越长，即D越大，负截获 得的能量越多，输出电压越高。
11.DCM与CCM模式的稳态电压变比曲线
BOOST电路设计与仿真
目录一. Boost主电路设计： (2)1.1占空比D计算 (2)1.2临界电感L计算 (2)1.3临界电容C计算（取纹波Vpp<2.2V） (2)1.4输出电阻阻值 (3)二. Boost变换器开环分析 (3)2.1 PSIM仿真 (3)2.2 Matlab仿真频域特性 (5)三. Boost闭环控制设计 (7)3.1闭环控制原理 (7)3.2 补偿网络的设计（使用SISOTOOL确定参数） (8)3.3 计算补偿网络的参数 (10)四．修正后电路PSIM仿真 (10)五．设计体会 (14)Boost变换器性能指标:输入电压：标准直流电压Vin=48V输出电压：直流电压Vo=220V 参考电压 Vref=5V输出功率：Pout=5Kw输出电压纹波：Vpp=2.2V Vm=4V电流纹波： 0.25A开关频率：fs=100kHz相位裕度：60幅值裕度：10dB一. Boost主电路设计：1.1占空比D计算根据Boost变换器输入输出电压之间的关系求出占空比D的变化范围。
1.2临界电感L计算选取L>Lc，在此选L=4uH1.3临界电容C计算（取纹波Vpp<2.2V）选取C>Cc，在此选C=100uF1.4输出电阻阻值Boost主电路传递函数Gvd（s）占空比d（t）到输出电压Vo（t）的传递函数为：（二. Boost变换器开环分析2.1 PSIM仿真电压仿真波形如下图电压稳定时间大约1.5毫秒，稳定在220V左右电压稳定后的纹波如下图电压稳定后的纹波大约为2.2V电流仿真波形如下图电流稳定时间大约2毫秒，稳定在22A左右电流稳定后的纹波如下图2.2 Matlab仿真频域特性设定参考电压为5V，则，系统的开环传递函数为,其中，由上图可得，Gvd(s)的低频增益为-60dB，截止频率fc=196KHz，相位裕度--84.4，相位裕度过小，高频段是-20dB/dec。
系统不稳定，需要加控制电路调整。
BOOST电路设计与仿真
BOOST电路设计与仿真BOOST电路是一种直流-直流升压电路，可以将低电压输入转换为高电压输出，被广泛应用于各种电子设备和电源系统中。
BOOST电路的设计与仿真是保证电路性能稳定和有效工作的重要步骤。
本文将介绍BOOST电路的设计原理和流程，并讨论BOOST电路的仿真方法和应用。
BOOST电路的设计原理基于电感储能和开关管的开关控制。
BOOST电路通常由开关管、电感、电容和负载组成。
当开关管导通时，电感储能；当开关管关断时，电感释放储能。
通过周期性的开关控制，可以实现输入电压的升压转换。
1.确定BOOST电路的输入输出要求。
根据实际应用需求，确定输入电压、输出电压和负载电流等参数。
2.选择开关管和电感。
根据输入输出要求和开关频率，选择合适的开关管和电感。
3.计算电容。
根据输出电压波动和负载要求，计算所需的输出电容。
4.设计反馈控制。
BOOST电路通常采用反馈控制来实现稳定的输出电压。
根据输入输出要求和稳定性要求，设计反馈控制电路。
5.仿真和优化。
使用仿真软件对BOOST电路进行模拟仿真，优化电路参数和控制策略，以达到设计要求。
在时间域仿真中，可以通过建立电路模型和开关控制器模型，对BOOST电路进行系统级仿真。
通过输入电压和负载电流变化，分析输出电压和效率等指标，验证电路性能。
在频域仿真中，可以通过建立开关模型和电感电容模型，对BOOST电路进行精确的频率响应分析。
通过频率响应曲线，可以评估BOOST电路的稳定性、带宽和损耗等指标。
除了仿真，BOOST电路的设计还需要考虑一些其他因素，如电路拓扑、器件选择和布局等。
这些因素都会影响电路的性能和可靠性。
最后，BOOST电路在各种电子设备和电源系统中有广泛应用，例如便携式电子设备、通信设备和工业控制系统等。
通过合理的设计与仿真，可以确保BOOST电路的稳定性和高效性，提高整个系统的性能。
BOOST升压电路原理简单介绍
BOOST升压电路原理简单介绍
在工作过程中，当开关元件导通时，电感中储存了一部分电能，在此
期间电感磁场逐渐建立，并将电流储存在电感器中。
而当开关元件截断时，电感中的磁场会崩溃，崩溃时电感产生了高电压，这使得电流继续流动。
具体来说，BOOST升压电路的工作过程如下：
1.当开关元件导通时，电压源的正极接到电感，负极接地。
此时，输
入电压通过开关元件和电感形成一个电流环路，电感储存电能；
2.当开关元件截断时，电流突然中断，电感中的磁场会崩溃。
由于电
感的特性，崩溃磁场会导致电感两端产生高电压；
3.这时二极管变为导通状态，负责将电感产生的高电压传递到输出电
容上，并将其存储为电荷；
4.上述过程周期性地重复，使得输出电容上的电压不断增加，从而实
现输入电压到输出电压的转换。
5.输出电压的大小可以通过调整开关元件的开关频率、占空比和电感
和电容的参数来控制。
1.输出电压可以大于输入电压，实现升压功能；
2.电路结构简单，只需要几个基本元件，便于实现；
3.电路效率高，可以达到90%以上；
4.适用于输出电流要求较小但电压要求较高的应用场景；
5.具有较好的稳定性和可靠性，工作稳定。
总之，BOOST升压电路通过控制开关元件的导通和截断，利用电感的储能和释能特性，将输入电压转换为输出电压。
它具有升压功能、高效、稳定和可靠的特点，在很多电子设备中得到广泛应用。
BOOST电路设计及仿真
目录一. Boost主电路设计： (2)1.1占空比D计算 (2)1.2临界电感L计算 (2)1.3临界电容C计算（取纹波Vpp<2.2V） (2)1.4输出电阻阻值 (2)二. Boost变换器开环分析 (2)2.1 PSIM仿真 (2)2.2 Matlab仿真频域特性 (2)三. Boost闭环控制设计 (2)3.1闭环控制原理 (2)3.2 补偿网络的设计（使用SISOTOOL确定参数） (2)3.3 计算补偿网络的参数 (2)四．修正后电路PSIM仿真 (2)五．设计体会 (2)Boost变换器性能指标:输入电压：标准直流电压Vin=48V输出电压：直流电压Vo=220V 参考电压Vref=5V输出功率：Pout=5Kw输出电压纹波：Vpp=2.2V Vm=4V电流纹波：0.25A开关频率：fs=100kHz相位裕度：60幅值裕度：10dB一. Boost主电路设计：1.1占空比D计算根据Boost变换器输入输出电压之间的关系求出占空比D的变化围。
1.2临界电感L计算选取L>Lc，在此选L=4uH1.3临界电容C计算（取纹波Vpp<2.2V）选取C>Cc，在此选C=100uF1.4输出电阻阻值Boost主电路传递函数Gvd（s）占空比d（t）到输出电压Vo（t）的传递函数为：二. Boost变换器开环分析2.1 PSIM仿真电压仿真波形如下图电压稳定时间大约1.5毫秒，稳定在220V左右电压稳定后的纹波如下图电压稳定后的纹波大约为2.2V电流仿真波形如下图电流稳定时间大约2毫秒，稳定在22A左右电流稳定后的纹波如下图2.2 Matlab仿真频域特性设定参考电压为5V，则，系统的开环传递函数为,其中，由上图可得，Gvd(s)的低频增益为-60dB，截止频率fc=196KHz，相位裕度--84.4，相位裕度过小，高频段是-20dB/dec。
系统不稳定，需要加控制电路调整。
BOOST电路方案设计
BOOST电路方案设计BOOST电路（升压电路）是一种将输入电压升高到较高输出电压的电路方案。
它广泛应用于许多领域，例如电源系统、电动汽车和无线通讯系统等。
本文将介绍BOOST电路的基本原理、设计考虑因素以及一些常见的BOOST电路方案。
1.在开关元件导通状态下，电感器储存能量；2.开关元件关闭时，电感器将储存的能量释放到输出电路。
设计考虑因素在设计BOOST电路时，需要考虑以下因素：1.输入电压范围：BOOST电路的输入电压范围应该与应用的要求相匹配。
这个范围决定了电路的最小和最大电压。
2.输出电压：BOOST电路设计应确保输出电压能够满足应用的需求。
输出电压一般由电路中的元件参数来决定。
3.输出电流：BOOST电路设计应考虑输出电流的需求，以确保电路能够提供足够的输出功率。
4.效率：BOOST电路的效率应尽可能高，以减少能耗和热损失。
这可以通过选择适当的元件和控制策略来实现。
常见的BOOST电路方案下面介绍一些常见的BOOST电路方案：1.单级BOOST电路：这是最简单的BOOST电路方案，它由一个开关元件、一个电感器和一个电容器组成。
这种电路适用于输出电压相对较低的应用。
2.双级BOOST电路：这是一种更复杂的BOOST电路方案，由两个BOOST电路级联实现。
这种电路适用于输出电压较高的应用。
3.多级BOOST电路：这是多个BOOST电路级联的电路方案，可以实现更高的输出电压。
多级BOOST电路可以用于特殊应用，例如高电压发生器。
4.变频BOOST电路：这种电路方案使用可变频率控制开关元件的导通和关闭时间，以提供可变输出电压。
变频BOOST电路适用于需要动态调节输出电压的应用。
总结BOOST电路是一种常用的升压电路方案，其基本原理是使用开关元件和电感器将输入电压升高。
在设计BOOST电路时，需要考虑输入电压范围、输出电压、输出电流和效率等因素。
常见的BOOST电路方案包括单级、双级、多级和变频BOOST电路。
BOOST升压电路的设计
BOOST升压电路的设计1.输入电压源：BOOST升压电路的输入电压通常较低，应根据具体应用场景选择合适的输入电压范围。
输入电压源可以是电池、太阳能电池板或其他电源。
2.开关管：BOOST升压电路中使用的开关管通常是MOSFET。
开关管的工作原理是通过开关控制，周期性地接通并断开电路以实现电气能量的储存和释放。
3.电感：电感是BOOST升压电路中至关重要的元件，它能够将电流转换成磁场能量。
在稳定器件正常工作的过程中，电感会储存电能并在开关管断开时释放电能，从而实现电压的升高。
4.二极管：二极管是BOOST升压电路中的反向保护元件。
当开关管断开时，电感中的电流会导致电感两端产生反向电压，二极管能够防止这部分能量的损失。
5.输出负载：输出负载是BOOST升压电路提供电压的目标设备。
输出负载的功率需求决定了升压电路设计的关键参数，如输出电压和输出电流。
在设计BOOST升压电路时，需要考虑以下几个关键因素：1.工作频率：选择合适的工作频率能够提高电路的效率。
较高的工作频率能够减小电路中各个元件的尺寸，从而提高功率密度。
2.电感值：电感的选择与输入电压范围和输出电压有关。
通常情况下，电感值越大，输出电压越高。
3.开关管的选择：开关管的选择应根据电路中的电流和电压要求来决定。
选择合适的开关管能够提高电路的效率并降低功率损耗。
4.输出负载的要求：输出负载的功率需求决定了升压电路的设计参数。
确定输出负载的最大电流和电压，并选择合适的电路设计方案。
5.效率和稳定性：升压电路的效率和稳定性是设计中的关键指标。
设计应尽量提高电路的效率，减小功率损耗，并保持稳定的输出电压。
总之，BOOST升压电路的设计需要考虑输入电压范围、开关管、电感、二极管和输出负载等关键因素。
合理选择这些元件的参数，并通过合适的工作频率和控制策略，可以实现高效、稳定的升压电路设计。
在具体设计中，还应注意电路的散热、EMI（电磁干扰）和幅度限制等问题，以确保电路的可靠性和性能。
Boost电路参数的设计(电感,电容)
2 系统设计2. 1 Boost 升压电感的设计要想设计出性能优良的PFC 电路，除了IC外围电路各元件值选择合理外，还需特别认真选择Boost 升压储能电感器。
它的磁性材料不同，对PFC 电路的性能影响很大，甚至该电感器的接法不同，且会明显地影响电流波形;另外，驱动电路的激励脉冲波形上升沿与下降沿的滞后或振荡，都会影响主功率开关管的最佳工作状态。
当增大输出功率到某个阶段时，还会出现输入电流波形发生畸变甚至出现死区等现象。
因此，在PFC 电路的设计中，合理选择Boost PFC 升压电感器的磁心与绕制电感量是非常重要的。
电感值的计算以低输入电压Uin(peak) 和对应的最大占空比Dmax时保证电感电流连续为依据，计算公式为：式中Uin(peak)———低输入交流电压对应的正弦峰值电压，VDmax———Uin(peak) 对应的最大占空比ΔI———纹波电流值，A; 计算时，假定为纹波电流的30%fs———开关频率，Hz占空比的计算公式为：若输入交流电压为220 V( 最低输入电压为85 V)，输出直流电压为390 V，开关频率为fs =50 kHz，输出功率Po =350 W，则可计算得到Dmax =0. 78，纹波电流为1. 75 A，从而求得电感值L3 =713 μH，实际电感值取为1 mH。
由于升压电感工作于电流连续模式，需要能通过较大的直流电流而不饱和，并要有一定的电感量，即所选磁性材料应具有一定的直流安匝数。
设计中，升压电感器采用4 块EE55 铁氧体磁心复合而成，其中心柱截面气隙为1. 5 mm，Boost 储能电感器的绕组导线并不用常规的多股0. 47 mm漆包线卷绕，而是采用厚度为0. 2mm、宽度为33 mm 的薄红铜带叠合，压紧在可插4 块EE55 磁心的塑料骨架上，再接焊锡导线引出，用多层耐高压绝缘胶带扎紧包裹。
去消用薄铜带工艺绕制的Boost 储能电感，对减小高频集肤效应、改善Boost 变换器的开关调制波形、降低磁件温升均起重要作用。
boost电路参数设计详解
Boost 电路参数设计Boost 电路的原理图如下图所示当MOSFET 开通时，电源给电感L 充电，电感储能，电容放电。
电感上的电流增加量（电感线圈未饱和时）为：DT LV I in L ⋅=∆+)( 其中：D 为占空比，T 为开关周期。
当MOSFET 关断时，电感放电，电感的能量通过二极管传递到负载。
电感上的电流不断减小，忽略二极管的压降，则电流变化为：T D LV V I in o L )1()(-⋅-=∆- 电感电流连续模式时，在稳态条件下，电感上的电流增加等于其电流减小，即)()(-+∆=∆L L I I ，于是整理可得：DV V in o -=11 因为0<D <1，所以Boost 电路是一个升压型电路。
电感电流非连续模式时，MOSFET 开通状态下，电感电流的增值为：DT LV I in L ⋅=∆+)( MOSFET 关断状态下，电感电流的下降值为：L DRT D LV V I in o L 2)(⋅-=∆- 电感电流上升值等于下降值，即)()(-+∆=∆L L I I ，整理得：22D D D V V in o += 因为在此模式下电感电流是不连续的，所以每个周期电感电流都会下降至零。
输出电流等于电感电流的平均值，即)21(12T D I T R V pk o ⋅⋅⋅= )(+=L pk I I 由上式得，24112K D V V n i o ++⋅=，sT R L K ⋅=2 由此可以看出，对于Boost 电路，电感电流连续模式与电感电流非连续模式有很大的不同，非连续模式输出电压与输入电压，电感，负载电阻，占空比还有开关频率都有关系。
而连续模式输出电压的大小只取决于输入电压和占空比。
1．输出滤波电容的选择在开关电源中，输出电容的作用是存储能量，维持一个恒定的电压。
Boost 电路的电容选择主要是控制输出的纹波在指标规定的范围内。
对于Boost 电路，电容的阻抗和输出电流决定了输出电压纹波的大小。
boost电路设计参数
boost电路设计参数Boost电路是一种常用的升压电路，可以将低电压的直流电源转换为高电压输出。
它在许多电子设备中被广泛应用，如手机充电器、电子游戏机和LED驱动器等。
本文将从设计参数的角度，探讨Boost电路的一些重要参数及其影响。
1. 输入电压（Vin）：输入电压是指加在Boost电路输入端的电压，一般由直流电源提供。
输入电压的选择应根据具体应用需求和组件的额定工作电压来确定。
一般来说，输入电压越高，输出电压也越高，但同时也会增加电路的功耗和成本。
2. 输出电压（Vout）：输出电压是Boost电路输出端的电压，也是设计中最重要的参数之一。
输出电压的选择应根据实际应用需求来确定，比如LED驱动器需要提供特定的电压来驱动LED灯。
Boost 电路的输出电压一般可以通过调整元件的参数来实现。
3. 开关频率（fsw）：开关频率是指Boost电路中开关管开关的频率，一般在几十千赫兹到几百千赫兹之间。
开关频率的选择应平衡功耗和系统噪声的要求。
高频率可以减小电感和电容元件的体积，但也会增加开关管的功耗和EMI问题。
4. 占空比（D）：占空比是指开关管导通时间和关断时间的比值，可以控制输出电压的大小。
占空比的选择应根据所需的输出电压来确定，一般在0.2到0.8之间。
较大的占空比可以得到较高的输出电压，但也会增加开关管的功耗和损耗。
5. 开关管和二极管的选择：开关管和二极管是Boost电路中最关键的元件，其选择应根据输入电压、输出电流和开关频率等参数来确定。
开关管应具有低导通电阻和快速开关速度，而二极管应具有低导通压降和快速恢复时间。
6. 电感器和电容器的选择：电感器和电容器是Boost电路中的能量存储元件，其选择应根据开关频率和输出电流来确定。
电感器的选择应具有合适的电感值和低的直流电阻，而电容器的选择应具有足够的容量和低的ESR值。
7. 控制方式：Boost电路的控制方式可以是恒压控制、恒流控制或者PWM控制。
boost和buck两种开关电源的基本电路拓扑和工作原理
boost和buck两种开关电源的基本电路拓扑和工作
原理
Boost和Buck两种开关电源的基本电路拓扑和工作原理如下：
1. Boost拓扑电路：Boost电路是一个升压电路。
当开关管导通时，输入电压Vi对电感Ls充电，形成的回路是：输入Vi→电感Ls→开关管Q。
当开关管关断时，输入的能量和电感能量一起向输出提供能量，形成的回路是：输入Vi→电感Ls→二极管D→电容C→负载RL。
此时负载的供电电源相当于Vi加上电感的感应电动势，从而实现升压。
2. Buck拓扑电路：Buck电路是一个降压电路。
当开关闭合时，续流二极管D是截止的，由于输入电压Vi与储能电感Ls接通，因此输入-输出压差（Vi-Vo）就加在Ls上，使通过Ls上的电流线性地增加。
在此阶段，除向负载供电外，还有一部分电能储存在电感Ls和电容Cr中。
当开关断开时，在电感Ls上产生反向电动势，使二极管D从截止变成导通。
如需了解更多信息，建议咨询专业技术人员或者查阅相关技术手册。
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BOOST电路设计介绍0 引言在实际应用中经常会涉及到升压电路的设计，对于较大的功率输出，如70W以上的DC／DC升压电路，由于专用升压芯片内部开关管的限制，难于做到大功率升压变换，而且芯片的价格昂贵，在实际应用时受到很大限制。
考虑到Boost升压结构外接开关管选择余地很大，选择合适的控制芯片，便可设计出大功率输出的DC／DC 升压电路。
UC3S42是一种电流型脉宽调制电源芯片，价格低廉，广泛应用于电子信息设备的电源电路设计，常用作隔离回扫式开关电源的控制电路，根据UC3842的功能特点，结合Boost拓扑结构，完全可设计成电流型控制的升压DC／DC电路，且外接元器件少，控制灵活，成本低，输出功率容易做到100W以上，具有其他专用芯片难以实现的功能。
1 UC3842芯片的特点UC3842工作电压为16~30V，工作电流约15mA。
芯片内有一个频率可设置的振荡器；一个能够源出和吸入大电流的图腾式输出结构，特别适用于MoSFET的驱动；一个固定温度补偿的基准电压和高增益误差放大器、电流传感器；具有锁存功能的逻辑电路和能提供逐个脉冲限流控制的PWM比较器，最大占空比可达100％。
另外，具有内部保护功能，如滞后式欠压锁定、可控制的输出死区时间等。
由UC3842设计的DC／DC升压电路属于电流型控制，电路中直接用误差信号控制电感峰值电流，然后间接地控制PWM脉冲宽度。
这种电流型控制电路的主要特点是：1)输入电压的变化引起电感电流斜坡的变化，电感电流自动调整而不需要误差放大器输出变化，改善了瞬态电压调整率；2)电流型控制检测电感电流和开关电流，并在逐个脉冲的基础上同误差放大器的输出比较，控制PWM脉宽，由于电感电流随误差信号的变化而变化，从而更容易设置控制环路，改善了线性调整率；3)简化了限流电路，在保证电源工作可靠性的同时，电流限制使电感和开关管更有效地工作；4)电流型控制电路中需要对电感电流的斜坡进行补偿，因为，平均电感电流大小是决定输出大小的因素，在占空比不同的情况下，峰值电感电流的变化不能与平均电感电流变化相对应，特别是占空比，50％的不稳定性，存在难以校正的峰值电流与平均电流的误差，即使占空比<50％，也可能发生高频次谐波振荡，因而需要斜坡补偿，使峰值电感电流与平均电感电流变化相一致，但是，同步不失真的斜坡补偿技术实现上有一定的难度。
2 Boost电路结构及特性分析2.1 由UC3842作为控制的Boost电路结构由UC3842控制的Boost拓扑结构及电路分别如图1和图2所示。
图2中输入电压Vi=16~20V，既供给芯片，又供给升压变换。
开关管以UC3842设定的频率周期开闭，使电感L储存能量并释放能量。
当开关管导通时，电感以V1／L的速度充电，把能量储存在L中。
当开关截止时，L产生反向感应电压，通过二极管D把储存的电能以(Vo-Vi)／L的速度释放到输出电容器C2中。
输出电压由传递的能量多少来控制，而传递能量的多少通过电感电流的峰值来控制。
整个稳压过程由二个闭环来控制，即闭环1 输出电压通过取样后反馈给误差放大器，用于同放大器内部的2.5V基准电压比较后产生误差电压，误差放大器控制由于负载变化造成的输出电压的变化。
闭环2 Rs为开关管源极到公共端间的电流检测电阻，开关管导通期间流经电感L的电流在Rs上产生的电压送至PwM比较器同相输入端，与误差电压进行比较后控制调制脉冲的脉宽，从而保持稳定的输出电压。
误差信号实际控制着峰值电感电流。
2.2 Boost升压结构特性分析Boost升压电路，可以工作在电流断续工作模式(DCM)和电流连续工作模式(CCM)。
CCM工作模式适合大功率输出电路，考虑到负载达到lO％以上时，电感电流需保持连续状态，因此，按CCM工作模式来进行特性分析。
Boost拓扑结构升压电路基本波形如图3所示。
ton时，开关管S为导通状态，二极管D处于截止状态，流经电感L和开关管的电流逐渐增大，电感L两端的电压为Vi，考虑到开关管S漏极对公共端的导通压降Vs，即为Vi-Vs。
ton时通过L的电流增加部分△ILon满足式(1)。
式中：Vs为开关管导通时的压降和电流取样电阻Rs上的压降之和，约0.6~0.9V。
toff时，开关管S截止，二极管D处于导通状态，储存在电感L中的能量提供给输出，流经电感L和二极管D的电流处于减少状态，设二极管D的正向电压为Vf，toff时，电感L两端的电压为Vo+Vf-Vi，电流的减少部分△ILoff满足式(2)。
式中：Vf为整流二极管正向压降，快恢复二极管约0.8V，肖特基二极管约0.5V。
在电路稳定状态下，即从电流连续后到最大输出时，△ILon=△ILoFf，由式(1)和(2)可得如果忽略电感损耗，电感输入功率等于输出功率，即由式(4)和式(5)得电感器平均电流同时由式(1)得电感器电流纹波式中：f为开关频率。
为保证电流连续，电感电流应满足考虑到式(6)、式(7)和式(8)，可得到满足电流连续情况下的电感值为另外，由Boost升压电路结构可知，开关管电流峰值Is(max)=二极管电流峰值Id(max)=电感器电流峰值ILP，3 样机电路设计样机的电路图如图2所示，是基于UC3842控制的升压式DC／DC变换器。
电路的技术指标为：输入Vi=18V，输出Vo=40V、Io=2A，频率f≈49 kHz，输出纹波噪声1％。
根据技术指标要求，结合Boost电路结构的定性分析，对图2的样机电路设计与关键参数的选择进行具体的说明。
3.1 储能电感L根据输入电压和输出电压确定最大占空比。
由式(4)得当输出最大负载时至少应满足电路工作在CCM模式下，即必须满足式(9)，同时考虑在10％额定负载以上电流连续的情况，实际设计时可以假设电路在额定输出时，电感纹波电流为平均电流的20％~30％，因增加△IL可以减小电感L，但为不增加输出纹波电压而须增大输出电容C2，取30％为平衡点，即L可选用电感量为140~200μH且通过5A以上电流不会饱和的电感器。
电感的设计包括磁芯材料、尺寸、型号选择及绕组匝数计算、线径选用等。
电路工作时重要的是避免电感饱和、温升过高。
磁芯和线径的选择对电感性能和温升影响很大，材质好的磁芯如环形铁粉磁芯，承受峰值电流能力较强，EMI低。
而选用线径大的导线绕制电感，能有效降低电感的温升。
3.2 输出电压取样电阻R1、R2因UC3842的脚2为误差放大器反向输入端，芯片内正向输入端为基准2.5v，可知输出电压Vo=2.5(1+R1／R2)，根据输出电压可确定取样电阻R1、R2的取值。
由于储能电感的作用，在开关管开启和关闭时会形成大的尖峰电流，在检测电阻Rs上产生一个尖峰脉冲，为防止造成UC3842的误动作，在Rs取样点到UC3842的脚3间加入R、C滤波电路，R、C时间常数约等于电流尖峰的持续时间。
3.3 开关管S开关管的电流峰值由式(10)得Iv(max)=ILP=5.11A开关管的耐压由式(11)得Vds(off)=Vo+Vf=40+0.8=40.8V按20％的余量，可选用6A／50V以上的开关管。
为使温升较低，应选用Rds较小的MOS开关管，要考虑的是通态电阻Rds会随PN结温度T1的升高而增大。
图4为实测开关管的开关电压波形和电流瞬态波形图。
3.4 输出二极管D和输出电容器C2升压电路中输出二极管D必须承受和输出电压值相等的反向电压，并传导负载所需的最大电流。
二极管的峰值电流Id(max)=ILP=5.11A，本电路可选用6A／50V 以上的快恢复二极管，若采用正向压降低的肖特基二极管，整个电路的效率将得到提高。
输出电容C2的选定取决于对输出纹波电压的要求，纹波电压与电容的等效串联电阻ESR有关，电容器的容许纹波电流要大于电路中的纹波电流。
电容的ESR<△Vo/△IL=40x1％/1.33=O.3Ω。
另外，为满足输出纹波电压相对值的要求，滤波电容量应满足根据计算出的ESR值和容量值选择电容器，由于低温时ESR值增大，故应按低温下的ESR来选择电容，因此，选用560μF／50V以上频率特性好的电解电容可满足要求。
3.5 外补偿网络UC3842误差放大器的输出端脚l与反相输入端脚2之间外接补偿网络Rf、Cf。
Rf、Cf的取值取决于UC3842环路电压增益、额定输出电流和输出电容，通过改变Rf、Cf的值可改变放大器闭环增益和频响。
为使环路得到最佳补偿，可测试环路的稳定度，测量Io脉动时输出电压Vo的瞬态响应来加以判断。
图5为Cf选用0.0lμF和470pF时动态响应控制波形的区别，上冲下降幅度和复位时间都有差别。
3.6 斜坡补偿在实用电路中，增加斜坡补偿网络，一般有二种方法，一是从斜坡端脚4接补偿网络Rx、Cx至误差放大器反相输入端脚2，使误差放大器输出为斜坡状，再与Rs 上感应的电压比较。
二是从斜坡端脚4接补偿网络Rx、Cx到电流感应端脚3，将在Rs的感应电压上增加斜坡的斜率，再与平滑的误差电压进行比较，作用是防止谐波振荡现象，避免UC3842工作不稳定，同时改善电流型控制开关电压的噪声特性。
本文采用方法二。
3.7 保护电路当UC3842的脚3电压升高超过1V或脚1电压降到1V以下，都可使PWM比较器输出高电平，造成PWM锁存器复位。
根据UC3842关闭特性，可以很容易在电路中设置过压保护和过流保护。
本电路中Rs上感应出的峰值电流形成逐个脉冲限流电路，当脚3达到1V时就会出现限流现象，所以，整个电路中的电感磁性元件和功率开关管不必设计较大的余量，就能保证稳压电路工作可靠，降低成本。
4 结语按以上原理和计算设计丁输入18V，输出40V的80W升压DC／DC电路，整个电路调试容易，工作稳定，可靠性高，效率达80％以上，特别是成本低，已应用于实际设备中。
另外，可根据具体的电路指标要求，对电路灵活控制、变动，设计出其他的应用电路。