几种boost升压电路图汇总

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boost电路工作原理

boost电路工作原理

boost升压电路,开关直流升压电路(即所谓的boost或者step-up电路)原理2007-09-29 13:28the boost converter,或者叫step-up converter,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。

基本电路图见图一。

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。

下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路充电过程在充电过程中,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。

放电过程如图,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。

一些补充1 AA电压低,反激升压电路制约功率和效率的瓶颈在开关管,整流管,及其他损耗(含电感上).1.电感不能用磁体太小的(无法存应有的能量),线径太细的(脉冲电流大,会有线损大).2 整流管大都用肖特基,大家一样,无特色,在输出3.3V时,整流损耗约百分之十.3 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,因些管压降应选最大电流时不超过0.2--0.3V,单只做不到就多只并联.......4 最大电流有多大呢?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.5 现成的芯片都没有集成上述那么大电流的管子,所以咱建议用土电路就够对付洋电路了.以上是书本上没有直说的知识,但与书本知识可对照印证.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。

实验六 BOOST 升压电源

实验六 BOOST 升压电源

实验六 BOOST 升压电源一、实验目的1. 了解Boost DC/DC 升压变换器的功能和原理。

2. 了解MC34063 电源芯片的功能和工作原理。

3. 掌握用MC34063 芯片构成Boost 升压变换器的方法,以及元件参数的计算。

二、实验材料、仪器与用具PCB 板、元器件、焊锡丝、导线;电烙铁、镊子、稳压限流直流电源、VC890C+数字万用表、非接触式调光控制模块、CD4017 分段调光模块、PT4115 恒流驱动模块、LED 灯板。

图1 MC34063 升压Boost 变换器电路原理及PCB 布局实验材料:三、实验原理1. Boost 升压式DC/DC 变换器使用Boost DC/DC 变换器是开关型DC/DC 变换器的一种,它可以把一种电压的直流电升至比它更高的直流电压,通过改变开关导通时间的占空比即可改变升压的比例,但一般升压幅度不宜超过输入电压的2 倍。

图2 BOOST 升压DC/DC 变换器原理如图所示,当开关闭合时,电感电流增大,产生的磁通增加,电感储能,同时产生感生电动势,其极性为左正右负(阻碍电流的增加),该电动势与输入电压相等;而在下一时刻开关断开时,由于电感电流下降,磁通减小,电感产生的感生电动势极性反转(阻碍电流的减小),因此电感就与电源一起向负载释放能量,由此可见,输出电压等于输入电压与电感产生的感生电动势之和,因此输出电压高于输入电压,实现了DC/DC 升压变换。

输出电压的表达式为其中,D 为开关导通时间占空比:即开关导通的时间占开关周期的比值。

由式(s6-1)可见,分母总是一个小于1 的数,故输出电压始终高于输入电压。

2. MC34063该器件本身包含了DC/DC 变换器所需要的主要功能的单片控制电路,价格便宜,适用于简单小功率的各种DC/DC 变换器。

它由具有温度自动补偿功能的基准电压发生器、比较器、占空比可控的振荡器,R—S 触发器和大电流输出开关电路等组成。

boost升压电路

boost升压电路

一种实用的BOOST电路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。

UC3842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Boos t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。

boost电路设计介绍

boost电路设计介绍

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。

Boost升压电路设计

Boost升压电路设计

《电力电子转换电路建模与控制》作业2姓名:胡志健学号:2141130一、设计要求:额定输入电压DC 12V,输出电压18V。

输出电流5A,电压纹波0.1V,闭环控制,输入电压在10~14V变化或负载电流2~5A变化时,稳态输出能保持在18V。

二、设计原理及方案1. 电路采用闭环增益补偿式Boost电路实现设计要求。

原理图如下所示:图1 Buck升压电路原理图2. 参数计算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。

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I l,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u o为恒指,记为U o。

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

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。

设V处于断态的时间为t off,则在此期间电感L释放的能量为(U o−E)I l t off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,即EI l t on=(U o−E)I l t off化简得U o=(t on+t off)×E/t off=TE/t off式中,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。

根据占空比定义α=t on/T可以将输出电压表示为U o=E/(1−α)升压斩波电路之所以能使输出电压高于电源电压,关键有两个原因:(1)电感L储能之后具有使电压泵升的作用;(2)电容C可将输出电压保持住。

3. 模型优化在借助电路仿真软件时,建模时需考虑到现实世界中电子器件特性。

为进一步切合实际应用场合选择的Boost增益反馈控制电路图,如下所示:图2 增益补偿式Boost电路可以看到,在图2中对电感、电容、二极管以及开关管都做了实际化处理。

此外,在输出电压端采用电阻分压反馈方式,将实际输出反馈给PWM控制器,进而控制开关管SW。

boost电路分析

boost电路分析

图一boost升压电路,开关直流升压电路(即所谓的boost或者step-up电路)原理2007-09-29 13:28the boost converter,或者叫step-up converter,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。

基本电路图见图一。

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。

下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路充电过程在充电过程中,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。

放电过程图三如图三,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。

一些补充:AA电压低,反激升压电路制约功率和效率的瓶颈在开关管,整流管,及其他损耗(含电感上).1 电感不能用磁体太小的(无法存应有的能量),线径太细的(脉冲电流大,会有线损大).2 整流管大都用肖特基,大家一样,无特色,在输出3.3V时,整流损耗约百分之十.3 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,因些管压降应选最大电流时不超过0.2--0.3V,单只做不到就多只并联。

Boost升压电路

Boost升压电路

Boost电路输入电压、输出电压与占空比关系:D= Vo Vd Vin
Vo Vd Vsw
如果忽略开关管及二极管压降,输入输出电压关系为:Vo=Vin

1 1 D
输出电流全部流过二极管,则二极管平均电流ID=IO=IL ×(1-D)
ID为二极管平均电流,IO为输出平均电流,IL 为电感平均电流。
1-D
电感电流峰值为IL_PK = IL+Δi/2
i Δ L I 管 极 二 ffoT 管 关 开 noT 管 极 二 ffoT 流 电 管 关 开 noT 感 电 管 极 二 ffoT 管 关 开 noT
小功率电源 使用类型
➢器件选型 电感
Vo=Vin_min ,则 Vo Vin_min
D= 1 D
Vin Vsw ×Ton =Vo Vd Vin ×Toff ,T=Ton+Toff,Ton/T=D。
L
L
(Vin-Vsw)×Ton= (Vo+Vd-Vin)×Toff,即伏秒积相同。
➢工作原理
2/iΔ2/iΔ L I 管 极 二 ffoT 管 关 开 noT 管 极 二 ffoT 流 电 管 关 开 noT 感 电 管 极 二 ffoT 管 关 开 noT
➢器件选型工作条件
➢最“恶劣”工作条件的确定
首先考虑电感磁芯的最“恶劣”工作条件,
以满电感电流不至于饱和。
Boost电路电感电流连续,
Δi
电感峰值电流IL_PK=
Io 1-D
×(1+r )
2
其中电流纹波率 r= IL ,即Δi=r×IL,r一般取0.3~0.4。
Δi随着占空比(输入电压)的变化:
Δi= Vin Vsw ×Ton L

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。

dcdcboost电路原理及波形

dcdcboost电路原理及波形

dcdcboost电路原理及波形DC-DC Boost电路是一种升压转换电路,用于将低电压升高到较高电压的电路。

它由一个电感、一个开关管(如MOSFET)、一个二极管和一个输出滤波电容组成。

电路原理如下:1. 开关管控制:当输入低电压时,开关管被关闭,断开电路。

当输入高电压时,开关管被打开,使电流通过电感。

开关管的打开和关闭由控制电路控制,控制电路可以是一个开关频率稳定器,或者由PWM(脉宽调制)控制。

2. 电感:电感在电路中起到储能的作用。

当开关管打开时,电感充电,存储电能。

当开关管关闭时,电感释放电能,使电流通过二极管供应给输出负载。

由于电感具有储能特性,它可以使输出电压高于输入电压。

3. 二极管:二极管通过将电荷从电感释放到输出负载,防止电流倒流。

4. 输出滤波电容:用于平滑输出电压,减小电压波动。

在DC-DC Boost电路中,输入低电压通过开关管和电感的储能转化为输出高电压。

输出电压的大小取决于开关管的开启时间和关闭时间,以及电感和负载电流等参数。

波形示意图如下:1. 输入电压波形:输入电压可以是脉冲波形、方波波形或其他周期性波形。

2. 开关管波形:开关管波形为脉冲信号,当输入低电压时,开关管关闭;当输入高电压时,开关管打开。

3. 电感电流波形:电感电流为脉冲信号。

当开关管打开时,电感充电;当开关管关闭时,电感释放电能,电流通过二极管供应给输出负载。

4. 输出电压波形:输出电压为连续的直流信号,通过输出滤波电容平滑。

总结来说,DC-DC Boost电路通过开关管和电感实现电能的储存和传递,将输入低电压升高到较高电压,并通过输出滤波电容提供平稳的输出电压给负载。

BUCK_BOOST_BUCK-BOOST电路的原理

BUCK_BOOST_BUCK-BOOST电路的原理

BUCK BOOST BUCK/BOOST电路的原理Buck变换器:也称降压式变换器,是一种输出电压小于输入电压的单管不隔离直流变换器。

图中,Q为开关管,其驱动电压一般为PWM(Pulse width modulation脉宽调制)信号,信号周期为Ts,则信号频率为f=1/Ts,导通时间为Ton,关断时间为Toff,则周期Ts=Ton+Toff,占空比Dy= Ton/Ts。

、Boost变换器:也称升压式变换器,是一种输出电压高于输入电压的单管不隔离直流变换器。

开关管Q也为PWM控制方式,但最大占空比Dy必须限制,不允许在Dy=1的状态下工作。

电感Lf在输入侧,称为升压电感。

Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式、Buck/Boost变换器:也称升降压式变换器,是一种输出电压既可低于也可高于输入电压的单管不隔离直流变换器,但其输出电压的极性与输入电压相反。

Buck/Boost变换器可看做是Buck变换器和Boost变换器串联而成,合并了开关管。

Buck/Boost变换器也有CCM和DCM两种工作方式,开关管Q也为PWM控制方式。

LDO的特点:①非常低的输入输出电压差②非常小的内部损耗③很小的温度漂移④很高的输出电压稳定度⑤很好的负载和线性调整率⑥很宽的工作温度范围⑦较宽的输入电压范围⑧外围电路非常简单,使用起来极为方便DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称为直流斩波。

斩波器的工作方式有两种,一是脉宽调制方式Ts不变,改变ton(通用),二是频率调制方式,ton不变,改变Ts(易产生干扰)。

其具体的电路由以下几类:】(1)Buck电路——降压斩波器,其输出平均电压U0小于输入电压Ui,极性相同。

(2)Boost电路——升压斩波器,其输出平均电压U0大于输入电压Ui,极性相同。

(3)Buck-Boost电路——降压或升压斩波器,其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui,极性相反,电感传输。

DC-DC升压(BOOST)电路原理

DC-DC升压(BOOST)电路原理

BOOST升压电路中:电感的作用:是将电能和磁场能相互转换的能量转换器件,当MOS 开关管闭合后,电感将电能转换为磁场能储存起来,当MOS断开后电感将储存的磁场能转换为电场能,且这个能量在和输入电源电压叠加后通过二极管和电容的滤波后得到平滑的直流电压提供给负载,由于这个电压是输入电源电压和电感的磁砀能转换为电能的叠加后形成的,所以输出电压高于输入电压,既升压过程的完成;肖特基二极管主要起隔离作用,即在MOS开关管闭合时,肖特基二极管的正极电压比负极电压低,此时二极管反偏截止,使此电感的储能过程不影响输出端电容对负载的正常供电;因在MOS管断开时,两种叠加后的能量通过二极向负载供电,此时二极管正向导通,要求其正向压降越小越好,尽量使更多的能量供给到负载端!!电感升压原理:什么是电感型升压DC/DC转换器?如图1所示为简化的电感型DC-DC转换器电路,闭合开关会引起通过电感的电流增加。

打开开关会促使电流通过二极管流向输出电容。

因储存来自电感的电流,多个开关周期以后输出电容的电压升高,结果输出电压高于输入电压。

电感型升压转换器应用在哪些场合?电感型升压转换器的一个主要应用领域是为白光LED供电,该白光LED能为电池供电系统的液晶显示(LCD)面板提供背光。

在需要提升电压的通用直流-直流电压稳压器中也可使用。

决定电感型升压的DC-DC转换器输出电压的因素是什么?在图2所示的实际电路中,带集成功率MOSFET的IC代替了机械开关,MOSFET的开、关由脉宽调制(PWM)电路控制。

输出电压始终由PWM占空比决定,占空比为50%时,输出电压为输入电压的两倍。

将电压提高一倍会使输入电流大小达到输出电流的两倍,对实际的有损耗电路,输入电流还要稍高。

电感值如何影响电感型升压转换器的性能?因为电感值影响输入和输出纹波电压和电流,所以电感的选择是感性电压转换器设计的关键。

等效串联电阻值低的电感,其功率转换效率最佳。

要对电感饱和电流额定值进行选择,使其大于电路的稳态电感电流峰值。

BOOST—直流升压电路

BOOST—直流升压电路

BOOST 电路-直流升压变换电路:
基本电路形式:
直流输出电压的平均值高于输出电压的平均值
1.电感电流连续
电感电流连续时,BOOST 变换器分为两个工作阶段:
T 导通,即on t 期间:
电源为只为电感提供能量,电感储能,电源不给负载提供能量,负载仅靠储于电容C 中的能量维持工作;
T 关断,即off t 期间:
电源跟电感共同向负载供电,同时还给电容C 充电,电源对BOOST 电路的输入电流就是升压电感L 电流
故输出电压能够大于输入电压。

维持电感电流临界连续时的电感值为: d OK S O U I DT L 2=
电感电流临界连续的负载电流平均值为: d O S OK U L DT I 2=
当实际负载电流
,O I 大于临界连续值OK I 时,电感电流连续,当实际负载电流等于临界连续值OK I 时,电感电流临界连续,当负载电流小于临界电流OK I 时,电感电流断续,
开关频率越高,电感L 越大,
OK I 越小,越容易实现电感电流连续工作的情况 <1>输出
输出电压 D U U d
O -=1,输出电流d O I D I )1(-=
<2>电感电流的峰-峰值
fL D
U I d L =∆
<3>输出电压纹波为(,O u ∆为纹波电压) ,S L O O T C R D U U =∆
τS
O O T D U U =∆
C R L =τ,为时间常数
注:实际中,选择电感电流的增量L I ∆时,应使电感的峰值电流L d I I ∆+不大于最大平均直流输入电流
d I 的0020,防止电感L 饱和失效。

四种软开关BOOST电路的分析与仿真(图清晰)

四种软开关BOOST电路的分析与仿真(图清晰)

四种常用BOOST带软开关电路的分析与仿真 (图清晰)软开关的实质是什么?所谓软开关,就是利用电感电流不能突变这个特性,用电感来限制开关管开通过程的电流上升速率,实现零电流开通。

利用电容电压不能突变的特性,用电容来限制开关管关断过程的电压上升速率,实现零电压关断。

并且利用LC谐振回路的电流与电压存在相位差的特性,用电感电流给MOS结电容放电,从而实现零电压开通。

或是在管子关断之前,电流就已经过零,从而实现零电流关断。

软开关的拓扑结构非常多,每种基本的拓扑结构上都可以演变出多种的软开关拓扑。

我们在这里,仅对比较常用的,适用于APFC电路的BOOST结构的软开关作一个简单介绍并作仿真。

我们先看看基本的BOOST电路存在的问题,下图是最典型的BOOST电路:假设电感电流处于连续模式,驱动信号占空比为D。

那么根据稳态时,磁芯的正向励磁伏秒积和反向励磁伏秒积相同这个关系,可以得到下式:VIN×D=(VOUT-VIN)(1-D),那么可以知道:VOUT=VIN/(1-D)那么对于BOOST电路来说,最大的特点就是输出电压比输入电压高,这也就是这个拓扑叫做BOOST电路的原因。

另外,BOOST电路也有另外一个名称:upconverter,此乃题外话,暂且按下不表。

对于传统的BOOST电路,这个电路存在的问题在哪里呢?我们知道,电力电子的功率器件,并不是理想的器件。

在基本的BOOST电路中:1、当MOS管开通时,由于MOS管存在结电容,那么开通的时候,结电容COSS储存的能量几乎完全以热的方式消耗在MOS的导通过程。

其损耗功率为COSSV2fS/2,fS是开关频率。

V为结电容上的电压,在此处V=VOUT。

(注意:结电容与静电容有些不一样,是和MOS 上承受的电压相关的。

)2、当MOS管开通时,升压二极管在由正向导通向反偏截止的过程中,存在一个反向恢复过程,在这个过程中,会有很大的电流尖峰流过二极管与MOS管,从而导致功率损耗。

BOOST升压电路案例分析

BOOST升压电路案例分析

B O O S T升压电路案例分析-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIANBOOST升压电路案例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 ons 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:1sT onO d d d sST 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。

一种非常实用的Boost升压电路原理详解

一种非常实用的Boost升压电路原理详解

一种实用的BOOST电路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D C/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Boo st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。

(完整)Boost升压斩波电路

(完整)Boost升压斩波电路

总目录引言 (2)1 升压斩波工作原理 (2)1.1 主电路工作原理 (2)2 升压斩波电路的典型应用 (4)3 设计内容及要求 (6)3.1输出值的计算 (7)4硬件电路 (7)4。

1控制电路 (7)4.2 触发电路和主电路 (9)4。

3。

元器件的选取及计算 (10)5。

仿真 (11)6.结果分析 (14)7.小结 (14)8.参考文献 (14)引言随着电力电子技术的迅速发展,高压开关稳压电源已广泛用于计算机、通信、工业加工和航空航天等领域。

所有的电力设备都需要良好稳定的供电,而外部提供的能源大多为交流,电源设备担负着把交流电源转换为电子设备所需的各种类别直流任务。

但有时所供的直流电压不符合设备需要,仍需变换,称为DC/DC变换。

直流斩波电路作为直流电变成另一种固定电压的DC-DC变换器,在直流传动系统。

、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用.随之出现了诸如降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、复合斩波电路等多种方式的变换电路。

直流斩波技术已被广泛运用开关电源及直流电动机驱动中,使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。

全控型电力电子器件IGBT在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波能领域得到了广泛的应用。

但以IGBT为功率器件的直流斩波电路在实际应用中需要注意以下问题:(1)系统损耗的问;(2)栅极电阻;(3)驱动电路实现过流过压保护的问题。

直流斩波电路实际上采用的就是PWM技术,这种电路把直流电压斩成一系列脉冲,改变脉冲的占空比来获得所需要的输出电压.PWM控制方式是目前才用最广泛的一种控制方式,它具有良好的调整特性。

随电子技术的发展,近年来已发展各种集成式控制芯片,这种芯片只需外接少量元器件就可以工作,这不但简化设计,还大幅度的减少元器件数量、连线和焊点1 升压斩波工作原理1。

1 主电路工作原理1)工作原理假设L和C值很大。

V处于通态时,电源E向电感L充电,电流恒定I1,电容C向负载R 供电,输出电压Uo恒定。

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几种boost升压电路图汇总
boost升压电路又叫step-up converter,是一种常见的开关直流升压电路,它可以使输出电压比输入电压高。

BOOST升压电路的部件功能
boost升压电路电感的作用:是将电能和磁场能相互转换的能量转换器件,当MOS开关管闭合后,电感将电能转换为磁场能储存起来,当MOS 断开后电感将储存的磁场能转换为电场能,且这个能量在和输入电源电压叠加后通过二极管和电容的滤波后得到平滑的直流电压提供给负载,由于这个电压是输入电源电压和电感的磁砀能转换为电能的叠加后形成的,所以输出电压高于输入电压,既升压过程的完成;
boost升压电路的肖特基二极管主要起隔离作用,即在MOS开关管闭合时,肖特基二极管的正极电压比负极电压低,此时二极管反偏截止,使此电感的储能过程不影响输出端电容对负载的正常供电;因在MOS管断开时,两种叠加后的能量通过二极向负载供电,此时二极管正向导通,要求其正向压降越小越好,尽量使更多的能量供给到负载端。

闭合开关会引起通过电感的电流增加。

打开开关会促使电流通过二极管流向输出电容。

因储存来自电感的电流,多个开关周期以后输出电容的电压升高,结果输出电压高于。

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