boost电路参数设计详解
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。
buckboost电路参数设计
buckboost电路参数设计1.引言1.1 概述概述部分的内容：引言部分将对buckboost电路的概念和工作原理进行简要介绍。
buckboost电路是一种常用的直流-直流（DC-DC）转换电路，能够实现电压降低（buck）或增加（boost）功能。
它通过在输入和输出之间使用一对开关器件和电感来实现对电压的变换。
相比于其他转换电路，buckboost电路具有更广泛的应用领域和更高的功率转换效率。
在本文中，将重点讨论buckboost电路的参数设计。
参数设计是指在设计过程中确定电路的元件数值，以满足给定的输入电压和输出电压条件，并确保电路的稳定性和可靠性。
参数设计是设计工程师需要考虑的关键问题，它直接影响到电路性能和工作效果。
本文将详细介绍buckboost电路的参数设计要点。
首先，将介绍电路的基本原理和工作模式，以便读者更好地理解参数设计的背景和需求。
其次，将分析参数设计中需要考虑的关键因素，如输入电压范围、输出电压稳定性、电感和开关器件的选取等。
此外，还将介绍一些常用的参数设计方法和技巧，以帮助读者更好地进行电路设计和优化。
通过本文的阅读和学习，读者将能够全面了解buckboost电路的参数设计要点，并具备进行实际设计工作的基础知识和技能。
本文的内容将为设计工程师提供有价值的参考和指导，促进buckboost电路设计的发展和优化。
1.2文章结构1.2 文章结构本长文旨在介绍和探讨buckboost电路参数设计的要点。
文章将分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分将首先对文章进行概述，简要介绍buckboost电路的背景和应用。
接着，阐述文章的结构，即介绍各个章节的主要内容和目的。
正文部分将详细介绍buckboost电路的基本原理和工作方式。
同时，重点关注buckboost电路参数设计的要点，包括输入电压范围、输出电压范围、电流要求、效率要求等。
通过深入分析这些参数设计要点，读者将能够了解如何根据具体需求来优化buckboost电路的设计。
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
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电路解析
M主要参量的稳态波形
4.BOOST变换器CCM稳态分析
由电感电压伏秒平衡原理有:
Vs DTs (Vo Vs) (1 D)Ts
得:
Vo 1 1 M ' Vs D 1 D
Boost变换器的稳态电压变比永远大于1，所 以Boost变换器也称为升压变换器。
M Boost变换器稳态电压变比特性
②电压变比水远大于1，即它只能升压，不能降 压．
15.UCC3818功能介紹
UCC3818为主动PFC提供了很多的功能。这个控制器通 过调整交流输入电流的波形来符合交流输入电压。平均电 流能保持一个稳定的、低失真的正旋曲线。 通过BIOMOS制程设计出来的UCC2817/UCC2818具备 新的功能，例如低啟動电流、低功率损耗、过电压保护、 短路保护、一项重要的边缘调制技术是降低BULK电容的纹 波电流，还有一个低offset電壓(2mV)的电流放大器的应用 来降低在轻载情况下的失真。 UCC2817通过它的低啟動电流来提供一个在线的(on chip)稳压器,适合应用在BOOST升壓電路中,UCC2818 倾向 于运用在固定電壓的提供上﹒
11.DCM与CCM模式的稳态电压变比曲线
12.DCM与CCM的临界条件
i I s 是连续与不连续导电模式的分界条件，则有：
Vo Vs D1Ts Is M i R 2L
可得BOOST变换器连续与不连续导电模式的临界条件为：
K crit
2L M 1 3 RTs M
2
K crit D1 (1 D1 )
3. CAOUT:（电流放大器的输出）这是一个宽频带功率放大 器的输出，他用来感应线性电流，控制PFC的PWM来校 正占空比。一些用作补偿的零件常放于CAOUT和MOUT 之間﹒
BOOST和cuk电路的设计
电力电子课程设计一、 设计要求1.BOOST 电路,输入电压：80v 。
输出电压：91v —128v 。
占空比：13.6%—41.8%2.CUK 电路,输入电压：80v 。
输出电压：50v —105v 。
占空比：27%—58.9% 输出电阻R 为1k ，PWM 波周期为2.2e-5s ，根据设计要求，计算出一个实验线路图中的开关器件的电感，电容数值以及型号。
二、 设计方案和电路图BOOST 电路图Boost 基本工作原理:Boost 电路可称为升压斩波电路，假设电路中电感L 值很大，电容C 值也很大。
当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 1,同时C 上的电压向负载R 供电，因为C 也很大，基本保持输出电压为恒值U 0.设V 通态时间为t on ,此阶段L 积蓄能量为 E I 1t on 。
当V 处于断态时E 和L 共同向C 充电，并向负载R 提供能量。
设V 处于断态时间为t off ,则这期间电感L 释放能量为（U 0-E ）I 1t off .一周期T 中，电感L 积蓄的能量和释放的能量相等，即 E I 1 t on =（U 0-E ）I 1t off化简得： U 0=T/ t off E 输出电压高于电源电压。
CUK 电路图Cuk基本工作原理:当可控开关V处于通态时，E-L1-V回路和R-L2-C-V回路分别流过电流。
当V处于断态时，E-L1-C-VD回路和R-L2-VD回路分别流过电流。
输出电压的极性与电源电压极性相反。
该电路的等效电路相当于开关S在A、B两点之间交替切换。
在该电路中，稳态是电容C的电流在一周期内的平均值应为零，也就是其对时间的积分为零。
其中：I2 ton= I1toff所以：I2/ I1= toff/ ton=(1-α)/ α可以得到输出电压与电源电压的关系为：U 0= ton/ toffE=α/(1-α) E三、参数计算Boost电路:D=20%L=(U d D)/(F△I)=28.16 mH C=(I0D)/(△U f)=1.3uFCuk电路:D=40%L1=L2=(U d D)/(△I f)=0.198HC1=(I(1-D))/(△U f)=0.132uF C2=(U d D)/(8L2△U f2)=0.00183uF四：仿真电路设计1.BOOST电路参数：L=0.02816H C=1.3E-6输出电压为100V2.CUK电路参数：L1=0.198; C1=1.32e-7; C2=1.833E-9输出电压为53V五：参数及对应的波形图参数：L=0.02816 C=1.3e-6输出电压为100V1．输入电流采样波形图2.脉冲采样波形、通过电力MOSFET电流采样波形、输出电压波形L=0.02816，C=1.3e-6D=20%输入电流采样波形图2.脉冲采样波形、通过电力MOSFET电流采样波形、通过二极管电流采样波形、输出电压波形L1=L2=0.198,C1=5.3e-7,C2=1.833e-9D=40%。
BOOST电路设计与仿真设计
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。
D=U U−U UUUUUU U=0.7821.2临界电感L计算Lc=UU U(1−U)22U U U U=1.8UU选取L>Lc，在此选L=4uH1.3临界电容C计算（取纹波Vpp<2.2V）C=U U UU U U UU =22.7×0.782100000×2.2=80.6UU选取C>Cc，在此选C=100uF1.4输出电阻阻值R=UU=U×UU=9.68Boost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：U UU(U)=(1−U)U(1−UU（1−D)2U)UUU2+U(U)+(1−U)2U UU(U)=47.96∗(1−8.7×10−6U)4×10−10U2+4.13×10−7U+0.048二. 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U(U)=UUUU=UUU，U U(U)=U UU=UU系统的开环传递函数为U U(U)=U UU(U)U U(U)U(U)U U(U),其中U(U)=U，U U(U)=U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。
BOOST电路
PWM比较器
同相输入端 反相输入端
Uo (U U ) G
G为开环放大倍数
例：G=100dB（105倍），U-=5V，U+=5.01V，试算Uo？ 解： Uo (5.001 5) 105 100V
思考 若该电压比较器的工作电压Vcc=12V，上述结果是否合理？ （NO）
<1>电感计算与选择举例
UL
L
I t
L U L t I
L U in Ton I
Ton
D f sw
D UO Uin UO
I 2IO （BCM临界模式）
例：输入电压 输出电压 输出电流 开关频率
5V (10%) 12V 1A 50kHz
解：L
5.5 (12 5.5) 2 112 50 103
XC
1 2fC
1 2 3.14 50103 100106
0.032
100F / 50V
100F / 50V
48 24V / 0.5A
（2）频率为50kHz，有效值为0.5A的脉动电流流过 它产生的压降（即纹波电压） UC 0.5 0.032 0.016V
（3）假设某品牌100uF/50V的电解电容的ESR为0.33 欧，则仅ESR就使输出电压纹波增加了10倍
电容计算的依据
1、在额定输出电流条件下保证输出电压纹波符合指标要求 2、电容的阻抗和输出电流决定了输出电压纹波的大小 3、电容的阻抗包括：等效串联电感（ESL）、等效串联电阻（ESR）和容抗（XC） 4、开关导通时，电容提供全部负载电流，而开关断开时，电容充电 5、若满载时设计为CCM模式，电容的容量计算公式
低
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。
三电平boost电路参数设计
三电平boost电路参数设计三电平boost电路是一种常用的电力电子拓扑结构，常用于直流-直流转换器和电力因数校正器等应用。
在设计三电平boost电路时，需要考虑一些重要的参数，包括输入电压范围、输出电压要求、负载要求、开关频率、效率、电感和电容参数等。
下面我将从这些方面逐一进行讨论。
首先，输入电压范围是设计三电平boost电路时需要考虑的重要参数之一。
输入电压范围决定了电路所能适应的输入电压变化范围，因此需要根据具体应用来确定输入电压范围，以确保电路能够稳定工作。
其次，输出电压要求是另一个需要考虑的重要参数。
根据输出电压要求来确定电路的变换比和输出滤波器的参数，以确保输出电压稳定、纹波小，并且符合应用的要求。
负载要求也是设计三电平boost电路时需要考虑的重要参数之一。
根据负载要求来确定电路的输出电流能力和输出电压稳定性，以确保电路能够稳定工作在不同负载条件下。
开关频率是另一个需要考虑的重要参数。
开关频率的选择会影响电路的效率、电感和电容的尺寸，以及开关器件的选择，因此需要根据具体应用来确定合适的开关频率。
效率是设计三电平boost电路时需要考虑的重要参数之一。
高效率是电路设计的重要目标之一，需要通过合理选择器件、控制策略和参数来提高电路的效率。
最后，电感和电容参数也是设计三电平boost电路时需要考虑的重要参数之一。
电感和电容的选择会影响电路的稳定性、纹波大小和成本，因此需要根据具体应用来确定合适的电感和电容参数。
综上所述，设计三电平boost电路需要综合考虑输入电压范围、输出电压要求、负载要求、开关频率、效率、电感和电容参数等多个方面的参数，以确保电路能够稳定可靠地工作在具体应用条件下。
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就是非常重要的。
电感值的计算以低输入电压Uin(peak) 与对应的最大占空比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与,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,而就是采用厚度为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。
(完整版)Buck-Boost电路设计.doc
500W Buck/Boost 电路设计与仿真验证一、主电路拓扑与控制方式Buck/Boost 变换器是输出电压可低于或高于输入电压的一种单管直流变换器， 其主电路与 Buck 或 Boost 变换器所用元器件相同，也有开关管、 二极管、电感和电容构成，如图1-1所示。
与 Buck 和 Boost 电路不同的是，电感L f 在中间，不在输出端也不在输入端，且输出电压极性与输入电压相反。
开关管也采用 PWM 控制方式。
Buck/Boost 变换器也有电感电流 连续喝断续两种工作方式， 本文只讨论电感电流在连续状态下的工作模式。
图 1-2 是电感电流连续时的主要波形。
图1-3 是 Buck/Boost 变换器在不同工作模态下的等效电路图。
电感电流连续工作时，有两种工作模态，图 1-3(a)的开关管 Q 导通时的工作模态，图1-3(b)是开关管 Q 关断、 D 续流时的工作模态。
QD LDR+-V in L fC fV o+-+图 1-1 主电路V bet onT ti LFi LfmaxI LFi Lfminti Qi Lfmaxi Lfminti DiLfmaxi LfmintV LfV inV ot图 1-2 电感电流连续工作波形QDR LDQDR LD+-+-C fC f V inL fi LfL f+V o V in i Lf+V o-+-+(a) Q 导通(b) Q 关断， D 续流图 1-3 Buck/Boost 不同开关模态下等效电路二、电感电流连续工作原理和基本关系电感电流连续工作时，Buck/Boost 变换器有开关管Q 导通和开关管Q 关断两种工作模态。
在开关模态 1[0~t on]：t=0 时， Q 导通，电源电压V in加载电感 L f上，电感电流线性增长，二极管 D 戒指，负载电流由电容 C f提供：di L fL f dt Vin (2-1)I o V o(2-2) R LDC f dV o I o (2-3)dtt=t on时，电感电流增加到最大值i L max，Q关断。
(完整版)BUCK和BOOST电路
直流BUCK和BOOST斩波电路一、BUCK电路降压斩波电路(Buck Chopper)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。
负载电压的平均值为：Uo=tontUi=on Ui=aUiton+toffT式中ton为V处于通态的时间，toff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=ton/T)。
由此可知，输出到负载的电压平均值UO最大为Ui，若减小占空比α，则UO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。
工作原理为:当在ton状态时，电源为这个电路供电，并对电感和电容充电，负载电压缓慢上升到电源电压。
当toff状态时，电源电压为断开状态，系统供电依靠电感和电容的储能供电。
所以是一个递减的电压。
所以系统的这个工作流程为，周期性的电源供电方式，而输出的负载的电源大小取决于周期中的占空比。
+U iC E+L1U D-C1+R Uo-U GEU DU OtonTU itoffttt V GD-(a)电路图(b)波形图（实验结果）图1降压斩波电路的原理图及波形二、BOOST电路开关管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两种工作方式升压斩波电路(Boost Chopper)UiI1ton=(UO-Ui) I1toffUo =ton+tofftoffUi=TUitoff上式中的T/toff≥1,输出电压高于电源电压，故称该电路为升压斩波电路。
工作原理当开关S在位置a时，如图2(a)所示电流iL流过电感线圈L，电流线性增加，电能以磁能形式储在电感线圈L中。
此时，电容C放电，R上流过电流Io，R两端为输出电压V o，极性上正下负。
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。
(完整word版)BOOST电路设计及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。
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：其中：为占空比，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：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，于是整理可得：因为0<<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：MOSFET关断状态下，电感电流的下降值为：电感电流上升值等于下降值，即，整理得：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，即由上式得，，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。
电容的阻抗由三部分组成，即等效串联电感（ESL），等效串联电阻（ESR）和电容值（C）。
在电感电流连续模式中，电容的大小取决于输出电流、开关频率和期望的输出纹波。
在MOSFET开通时，输出滤波电容提供整个负载电流。
在Boost电路中，为了满足期望的输出纹波电压，电容值可以按下式选取其中：为最大的输出电流；为最大的占空比。
对电感电流非连续模式，电容为在实际设计中，由于电容的ESR，为了保证较小的纹波电压，必须要选择更大容值的电容。
在电感电流连续模式中，假设电容值足够大以至于可以忽略。
就要有足够小的ESR来限制输出的电压纹波。