Boost变换器工作原理与设计
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Co 2 Pout Δ t V
2 o
V
2 o(min)
三 小信号模型的建立(状态空间平均法)
L
d i ( t ) Ts dt
v g Ts d ( t ) ( v g Ts v ( t ) Ts )(1 d ( t ))
C
d v ( t ) Ts dt
(
v ( t ) Ts R
) d ( t ) ( i ( t ) Ts
v ( t ) Ts R
)(1 d ( t ))
L
d iˆ ( t ) d
ˆ ˆ ˆ v g V d ( t ) v (1 D )
C
ˆ d v (t ) dt
ˆ I d ( t ) iˆ ( t )(1 D )
ˆ v (t ) R
sLi ( s ) v g ( s ) Vd ( s ) v ( s )( 1 D )
sCv ( s ) Id ( s ) i ( s )(1 D )
v(s) R
Boost应用时的注意事项
1.启动保护
2.输入端电容
3.功率器件的保护
谢谢！ 请多指教！
Vg L
D1T s
1 2T s
D 2T s
Vg L
D 2T s
Vg 2L
( D1 D 2 ) D1T s
Vg 百度文库
V
2
R
K crit D (1 D )
K 2L RT s
2
二、 Boost变换器的主要应用
输入电感决定了输入端的高频纹波电流总量，为了确保 变换器运行于CCM模式，输入电感L保证在低压输入（85V） 的纹波电流大约为输入电流尖峰的20%，由此来确定输入电 感的大小。 假定电路中的元件均为理想元件，则在工频时间范围 内，从电网上吸收的功率与变换器的输出功率有如下关系：
Vg 2L
DT
输入电流有效值根据输出电容的安秒平衡可得：
V R DT ( I L V R )(1 D )T 0 I L
V 2 RC DT
V (1 D ) R
Vg (1 D ) R
2
输出电压的纹波大小： v
DCM状态下的BOOST
I
1 2T s
D1T s
Boost变换器的工作
原理与设计
主要内容
一、基本工作原理 二、Boost变换器的主要应用以及参数选择 三、小信号模型的建立
一、基本工作原理
CCM状态下的BOOST
由电感L的伏秒平衡即可得：
V g DT (V g V )(1 D ) 0
即可得：
V Vg 1 1 D
输入电流纹波大小： i L
Pout Pin
其中 为变换器的效率，则在低压输入时变换器的输入电 流峰值为：
I pk 2 Pout V in - min
2 D min
L
V in min
0 . 2 I pk f
输出电容的选择考虑开关纹波电流、二 次谐波电流、输出直流电压、输出纹波电 压和保持时间等因素，其中保持时间 t 一 般取为15~50ms。输出电容的典型值为 1~2 F / W 。保持时间由输出电容里存储的能 量、负载功率、输出电压以及负载允许的 电压最小值决定。保持时间与输出电容之 间的关系如下式所示：
2 o
V
2 o(min)
三 小信号模型的建立(状态空间平均法)
L
d i ( t ) Ts dt
v g Ts d ( t ) ( v g Ts v ( t ) Ts )(1 d ( t ))
C
d v ( t ) Ts dt
(
v ( t ) Ts R
) d ( t ) ( i ( t ) Ts
v ( t ) Ts R
)(1 d ( t ))
L
d iˆ ( t ) d
ˆ ˆ ˆ v g V d ( t ) v (1 D )
C
ˆ d v (t ) dt
ˆ I d ( t ) iˆ ( t )(1 D )
ˆ v (t ) R
sLi ( s ) v g ( s ) Vd ( s ) v ( s )( 1 D )
sCv ( s ) Id ( s ) i ( s )(1 D )
v(s) R
Boost应用时的注意事项
1.启动保护
2.输入端电容
3.功率器件的保护
谢谢！ 请多指教！
Vg L
D1T s
1 2T s
D 2T s
Vg L
D 2T s
Vg 2L
( D1 D 2 ) D1T s
Vg 百度文库
V
2
R
K crit D (1 D )
K 2L RT s
2
二、 Boost变换器的主要应用
输入电感决定了输入端的高频纹波电流总量，为了确保 变换器运行于CCM模式，输入电感L保证在低压输入（85V） 的纹波电流大约为输入电流尖峰的20%，由此来确定输入电 感的大小。 假定电路中的元件均为理想元件，则在工频时间范围 内，从电网上吸收的功率与变换器的输出功率有如下关系：
Vg 2L
DT
输入电流有效值根据输出电容的安秒平衡可得：
V R DT ( I L V R )(1 D )T 0 I L
V 2 RC DT
V (1 D ) R
Vg (1 D ) R
2
输出电压的纹波大小： v
DCM状态下的BOOST
I
1 2T s
D1T s
Boost变换器的工作
原理与设计
主要内容
一、基本工作原理 二、Boost变换器的主要应用以及参数选择 三、小信号模型的建立
一、基本工作原理
CCM状态下的BOOST
由电感L的伏秒平衡即可得：
V g DT (V g V )(1 D ) 0
即可得：
V Vg 1 1 D
输入电流纹波大小： i L
Pout Pin
其中 为变换器的效率，则在低压输入时变换器的输入电 流峰值为：
I pk 2 Pout V in - min
2 D min
L
V in min
0 . 2 I pk f
输出电容的选择考虑开关纹波电流、二 次谐波电流、输出直流电压、输出纹波电 压和保持时间等因素，其中保持时间 t 一 般取为15~50ms。输出电容的典型值为 1~2 F / W 。保持时间由输出电容里存储的能 量、负载功率、输出电压以及负载允许的 电压最小值决定。保持时间与输出电容之 间的关系如下式所示：