Boost升压电路设计
boost升压稳压电路课程设计
boost升压稳压电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握升压稳压电路的基本原理与组成。
2. 学生能够描述升压稳压电路中各元件的功能和相互关系。
3. 学生能掌握并运用欧姆定律、基尔霍夫电压定律分析升压稳压电路。
技能目标：1. 学生能够正确绘制并识别升压稳压电路图。
2. 学生能够运用电路分析方法，计算并确定升压稳压电路中的电压、电流等参数。
3. 学生能够独立搭建并测试升压稳压电路，解决实际电路问题。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习升压稳压电路，培养对电子技术的兴趣和热情，增强探索精神。
2. 学生在团队合作中学会沟通与协作，培养团队精神和责任感。
3. 学生能够认识到升压稳压电路在实际应用中的重要性，关注电子技术在生活中的应用。
课程性质：本课程为电子技术基础课程，通过理论讲解与实践操作相结合，帮助学生掌握升压稳压电路的基本原理和实际应用。
学生特点：学生为高中年级，具备一定的物理和数学基础，对电子技术有一定了解，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和创新能力。
在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学生的分析问题和解决问题的能力。
通过课程目标的具体分解，确保学生能够达到预期的学习成果，并为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 升压稳压电路基本原理：介绍升压稳压电路的工作原理，包括开关元件、储能元件、反馈控制等。
2. 电路元件及其功能：详细讲解升压稳压电路中各元件（如开关、二极管、电感、电容等）的作用及相互关系。
3. 欧姆定律与基尔霍夫电压定律的应用：结合升压稳压电路，分析电路中的电压、电流等参数，推导相关公式。
4. 升压稳压电路图的绘制与分析：教授如何绘制电路图，并分析电路图中的关键参数。
5. 实际电路搭建与测试：指导学生动手搭建升压稳压电路，进行实际测试，观察电路性能。
教学内容安排如下：1. 第1课时：升压稳压电路基本原理及元件功能介绍。
基于单片机的boost的闭环直流升压电路
基于单片机的boost的闭环直流升压电路摘要：一、引言二、单片机boost 升压电路工作原理1.基本构成2.工作原理三、闭环直流升压电路设计1.电路结构2.关键元件3.电路设计步骤四、电路性能分析1.输出电压稳定性2.输入电压适应性3.转换效率五、应用领域及发展趋势1.应用领域2.发展趋势正文：一、引言随着电子技术的不断发展，对电源系统的要求也越来越高。
单片机boost 升压电路作为一种高效、灵活的电源解决方案，得到了广泛的关注。
本文将详细介绍基于单片机的boost 闭环直流升压电路的设计及性能分析。
二、单片机boost 升压电路工作原理1.基本构成单片机boost 升压电路主要由电源输入、电感、电容、开关管、电感、二极管等元件组成。
其中，开关管的开通与关断控制着电流的方向，实现电感上的电流波形变化，从而实现升压功能。
2.工作原理在开关管导通期间，电感上的电流线性增加；而在开关管截止期间，电感上的电流通过二极管对电容进行充电。
通过合理控制开关管的导通与截止时间，可以实现电感上的电流波形变化，进而达到升压的目的。
三、闭环直流升压电路设计1.电路结构闭环直流升压电路主要包括电压反馈、误差放大器、PWM 比较器等部分。
电压反馈用于实时监测输出电压，将其与基准电压进行比较，得到误差信号；误差放大器用于放大误差信号，得到合适的PWM 信号；PWM 比较器用于将PWM 信号与开关管的驱动信号进行比较，控制开关管的导通与截止。
2.关键元件(1) 电感：选择合适的电感值，以满足电路的升压需求。
(2) 电容：根据电路的工作频率和升压倍数选择合适的电容值。
(3) 开关管：选择合适的开关管，以满足电路的工作电压、电流和开关速度需求。
3.电路设计步骤(1) 确定电路的工作电压、电流和升压倍数。
(2) 选择合适的电感、电容和开关管等元件。
(3) 设计电压反馈、误差放大器和PWM 比较器等部分。
(4) 布局和调试电路。
四、电路性能分析1.输出电压稳定性闭环直流升压电路具有较好的输出电压稳定性，可以实现输出电压的精确控制。
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电路设计和matlab仿真
Boost升压电路及MATLAB仿真一、设计要求1.输入电压（VIN）:12V2.输出电压（VO）：18V3.输出电流（IN）:5A4.电压纹波：0.1V5.开关频率设置为50KHz需设计一个闭环控制电路，输入电压在10—14V或负载电流在2—5A范围变化时，稳态输出能够保持在18V 。
根据设计要求很显然是要设计一个升压电路即Boost电路。
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。
其工作过程包括电路启动时的瞬态工作过程和电路稳定后的稳态工作过程。
二、主电路设计图1主电路2.1 Boost电路的工作原理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场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的电压低，此时二极管反向截止，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，结果输出电压高于输入电压。
接下来分两部分对Boost电路作具体介绍即充电过程和放电过程。
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。
基于单片机的boost的闭环直流升压电路
基于单片机的boost的闭环直流升压电路【提纲】一、引言在现代电子技术中，基于单片机的闭环直流升压电路广泛应用于各种电子设备中，其中Boost变换器作为一种高效的升压电路，得到了广泛关注。
本文将详细介绍基于单片机的Boost闭环直流升压电路的设计与实现。
【提纲】二、Boost变换器原理Boost变换器是一种直流-直流升压变换器，它采用开关管和电感等元器件来实现电压的提升。
在工作过程中，开关管根据控制器信号进行开通和关断，使电感中的电流发生变化，从而实现输出电压的升高。
【提纲】三、闭环直流升压电路设计3.1 电路组成闭环直流升压电路主要包括以下部分：输入滤波器、Boost变换器、输出滤波器、控制器、传感器和电源开关。
其中，输入滤波器和输出滤波器用于抑制噪声和纹波；Boost变换器为核心部分，实现电压提升；控制器用于控制开关管的开通和关断；传感器检测输出电压，实现闭环控制；电源开关用于控制整个电路的通断。
3.2 控制器选择在本设计中，选用单片机作为控制器。
单片机具有较高的运行速度、较低的功耗和较小的体积，适用于闭环直流升压电路的控制。
同时，单片机还具有丰富的外设和接口，便于与其他元器件配合使用。
3.3 传感器应用为了实现输出电压的闭环控制，本设计采用电压传感器检测输出电压。
电压传感器具有较高的精度和响应速度，能够实时反映输出电压的变化，从而实现精确控制。
【提纲】四、电路仿真与测试通过对闭环直流升压电路进行仿真和实际测试，验证电路的可行性和实用性。
在测试过程中，观察输出电压、电流等参数，分析电路的性能指标，如效率、升压比和稳定性等。
【提纲】五、结论与展望本文通过对基于单片机的Boost闭环直流升压电路的设计与实现过程的详细介绍，展示了其在电子设备中的应用价值。
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升压课程设计
boost升压课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解升压电路的基本原理，掌握升压电路的关键组成部分。
2. 学生能运用数学公式计算升压电路的输出电压，并解释其与输入电压的关系。
3. 学生能了解升压电路在实际应用中的优缺点，如效率、稳定性等方面。
技能目标：1. 学生能通过实验操作，搭建简单的升压电路，并观察其工作过程。
2. 学生能运用所学知识，分析和解决升压电路中可能出现的问题。
3. 学生能运用图表、数据等工具，评估升压电路的性能。
情感态度价值观目标：1. 学生对物理学科产生兴趣，认识到升压电路在生活中的重要性。
2. 学生培养团队合作意识，学会在实验过程中相互协作、交流。
3. 学生树立节能环保意识，关注升压电路在节能减排方面的应用。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标具体、可衡量，旨在帮助学生掌握升压电路相关知识，提高实验操作能力和问题解决能力，同时培养对物理学科的兴趣和正确的价值观。
通过本课程的学习，学生将能够将理论知识与实际应用相结合，为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 升压电路原理：介绍升压电路的定义、工作原理及其在电子设备中的应用。
- 教材章节：第二章第三节《直流-直流转换电路》- 内容：升压电路的组成、工作过程、升压变压器的作用。
2. 升压电路的数学模型：讲解升压电路的数学公式，分析输入输出电压、电流的关系。
- 教材章节：第二章第四节《直流-直流转换电路的数学模型》- 内容：升压电路的电压增益公式、效率计算、电路元件参数的选择。
3. 升压电路的实验操作：指导学生搭建升压电路，观察并分析实验现象。
- 教材章节：第二章实验《直流-直流转换电路实验》- 内容：实验器材准备、电路搭建、实验步骤、数据记录与分析。
4. 升压电路的应用与问题分析：探讨升压电路在实际应用中可能出现的问题及解决方案。
- 教材章节：第二章第五节《直流-直流转换电路的应用与问题分析》- 内容：升压电路的优点、缺点、常见问题及解决方法。
Boost升压电路
器件选型 开关管 开关管耐压 开关管承受的最大电压为VO+VD，如果忽略VD，即为VO。耐压值至少选择Vo 的1.2倍，如果DS两端有尖峰，需要根据实际情况进行调整。 耐压选择30V。 开关管电流 开关管通过的电流有效值IRMS=IL× =0.9A 开关管的电流至少选择IRMS的2倍以上，考虑到热处理，选择较大封装。
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Boost 升压变换器原理及设计
扬州瑞控 汽车电子有限公司
Buck
Forward
Pull-Push
Boost
Buck-Boost
Two switch forward Flyback
Half Bridge Full Bridge
电路结构
对电感工作的 理解最为关键
开关电源最基本的三种拓扑 BUCK、BOOST、BUCKBOOST就是对三种器件的连 接方式进行不同的组合。
考虑到电容精度、裕量及输出负载瞬态变化，选择2颗2.2uF的MLCC并联。
MLCC的典型ESR为3mΩ 。
器件选型 输出电容
由输出滤波电容ESR引起的纹波为
Δ V1=IL_PK ×ESR=0.00195V Δ V2= Δ V3=Δ i ×ESR=0.004V Δ V1+ Δ V2-Δ V3=0.108 电容通过的电流有效值IRMS=1.13×IL×
=
，T=Ton+Toff，Ton/T=D。
（Vin-Vsw）×Ton= （Vo+Vd-Vin）×Toff，即伏秒积相同。
工作原理
Boost电路输入电压、输出电压与占空比关系：D=
如果忽略开关管及二极管压降，输入输出电压关系为：Vo=
完整word版,BOOST电路设计及matlab仿真
Boost升压电路及MATLAB仿真1. 输入电压（VIN）:12V2. 输出电压（VO）：18V3. 输出电流（IN）:5A4. 电压纹波：0.1V5. 开关频率设置为50KHz 需设计一个闭环控制电路，输入电压在10—14V或负载电流在2—5A 范围变化时，稳态输出能够保持在18V 。
根据设计要求很显然是要设计一个升压电路即Boost电路。
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。
其工作过程包括电路启动时的瞬态工作过程和电路稳定后的稳态工作过程。
、主电路设计图 1 主电路2.1 Boost 电路的工作原理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场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的电压低，此时二极管反向截止，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，结果输出电压高于输入电压。
设计要求接下来分两部分对 Boost 电路作具体介绍即充电过程和放电过程。
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。
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。
一种实用的BOOST电路_UC3842升压设计
一种实用的BOOST电路_UC3842升压设计BOOST电路是一种常见且实用的升压电路，常用于直流电源和逆变器等应用中。
UC3842是一种专门用于开关电源控制的集成电路。
下面是一个基于UC3842的BOOST电路升压设计的详细步骤，包括电路原理、参数选择和电路设计过程。
一、电路原理BOOST电路是一种将输入电压升高到比输入电压更高的电路。
它主要由一个开关管、一个电感、一个电容和一个输出负载组成。
UC3842集成电路通过进行PWM调制来驱动开关管的开关，从而实现对BOOST电路的控制。
电路原理图如下：1.开关管：开关管可以是MOSFET或BJT，根据具体的需求来选择。
MOSFET具有快速开关速度和低开关损耗，是常见的选择。
2.电感：电感是存储能量的元件，通过变压作用将输入电压转换为一个能量存储器。
3.电容：电容是存储能量的元件，用于提供输出电压的稳定性和滤波。
4.输出负载：输出负载是连接到电路的设备，它的电压可以高于输入电压。
5.UC3842集成电路：UC3842是一种用于开关电源控制的集成电路。
它能够以高频率通过PWM调制来开关开关管，并通过反馈机制来实现对输出电压的稳定控制。
二、参数选择在进行BOOST电路设计时，需要选择一些关键参数，包括输入电压、输出电压、电感和电容等。
根据需求来选择合适的参数。
1.输入电压：输入电压是BOOST电路的电源电压，根据应用要求来选择。
2.输出电压：输出电压是BOOST电路将输入电压升高到的电压，根据应用要求来选择。
3.电感：电感的选择与电流有关。
可以根据下面的公式来计算电感的值：L = (Vout * (1 - D))/(f * Iout)其中，L为电感的值，Vout为输出电压，D为开关的占空比，f为开关频率，Iout为输出电流。
4.电容：电容的选择与输出电压的稳定性有关。
可以根据下面的公式来计算电容的值：C = (Iout * (1 - D))/(8 * f * ΔV)其中，C为电容的值，Iout为输出电流，D为开关的占空比，f为开关频率，ΔV为输出电压波动。
BOOST升压电路原理详解
BOOST升压电路原理详解
今天介绍一个经典的升压电路：BOOST升压电路。
BOOST升压电源是利用开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出的一种开关电源，它以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用在各行业电子设备找那个，是不可缺少的一种电源架构。
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Boost升压电路主要由控制IC、功率电感和mosfet基本元件组成，为了解原理，我们以非同步boost为介绍对象，详细了解boost 架构升压电源的工作原理，下图即为一个BOOST基本架构框图。
和BUCK一样，L依然是储能元件，当开关闭合时，A点的电压为0，Vi直接给电感L充电，充电电流路径见下图，开关导通时间dt=占空比*开关周期=D*T。
当开关断开时，L中存储的能量会通过二极管，给负载放电；同时，Vi也会通过二极管给负载放电，二者叠加，实现升压，放电时间dt=(1-占空比)*开关周期=(1-D)*T。
在开关闭合和断开的两个时间内，电感充电和放电是一样的，有人称之为电感的幅秒特性，其实本质都一样，无外乎是充放电的过程。
整理得。
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：T D LV V I in o L 2)(⋅-=∆- L DR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 ++⋅=，s T 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。
一种实用的BOOST电路_UC3842升压设计
一种实用的BOOST电路_UC3842升压设计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升压电路案例分析
BOOST 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 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(b)。
(a) 直流斩波原理图 (b)输出波形图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(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。
一方面，能量从直流电源输入并存储到L 中，电感电流从I 1线性增大到I 2；另一方面，R 由C 提供能量，显然，L 中的感应电动势与U d 相等。
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《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。
4. 仿真电路
4.1 主电路结构图
图3 升压电路系统结构图
4.2 Boost升压部分
图4 Boost升压斩波电路
4.3 信号计算
图5 输出电压与电感电流计算5. 反馈设计与增益补偿
5.1 反馈电路设计
如下图6所示，实际输出电压V out与参考电压V ref比较产生误差信号，传递给反馈函数做进一步计算。
图6 电压负反馈设计
5.2 增益补偿设计与传函设计
为了将实际输出电压与参考电压比较后偏差进一步放大并转换为控制PWM脉冲。
设计如下图6所示的增益补偿式电路，原型如下：
图7 增益补偿式反馈
根据增益补偿式电路，计算出反馈传函为
H(s)=
(sC2(R1+R3)+1)(sC1R2+1)
(sR1(C1+C3))(sC2R3+1)(s
C1C3R2
C1+C3+1)
≈
(sC2(R1+R3)+1)(sC1R2+1)
(sR1(C1+C3))(sC2R3+1)(sR2C3+1)
,if C1≻≻C3
根据设计要求，计算出补偿反馈传函为：
H(s)=6.955×10−8s2+0.003095s+34.44 2.314×10−12s3+3.042×10−6s2+s
其对应的波特图如下：
图8 增益式补偿传函幅频特性
6. 仿真结果
参数选择：
V g=10∼14V R=3.6Ω
f s=100kHz
r L=0.005Ωr C=0.01Ω
C=43.75μF
L=2.88μH r on_1=0.02Ωr on_2=0.02Ω
(1) 输入电压V g=12V,R load=3.6Ω时，系统输出电压如下所示：
图9 输入电压V g=12V输出电压曲线
(2) 输入电压V g=10V,R load=3.6Ω时，系统输出电压如下所示：
图10 输入电压V g=10V输出电压曲线
(3) 输入电压V g=14V,R load=3.6Ω时，系统输出电压如下所示：
图10 输入电压V g=14V输出电压曲线
6.4 输入电压V g=12V,R load=[3.2 5.4 2.66]Ω时，系统输出电压如下所示：
图11负载电阻R load变化时输出电压曲线
7. 总结
本次实验，主电路采用Boost增益补偿方式升压电路，实现了输入电压V g=10∼14V变化时，输出电压稳定在18V附近特性。
并且电压纹波在0.1V以内，较好的实现了要求的18V稳压要求。
此外，负载电阻R load=2.66∼5.4Ω变化时，输出电压仍最终稳定在18V附近。
可见系统对于外界变化具有一定的鲁棒性。