Boost反馈控制电路设计
同步boost电路控制方法
同步boost电路控制方法【原创实用版3篇】目录（篇1）一、同步 boost 电路的概念与基本原理二、同步 boost 电路的控制方法1.开关频率固定控制2.开关频率可调控制3.PFC 控制三、同步 boost 电路的应用领域四、同步 boost 电路的优缺点正文（篇1）一、同步 boost 电路的概念与基本原理同步 boost 电路，又称为同步升压电路，是一种基于开关管工作的直流 - 直流变换器。
它的主要作用是将输入的直流电压转换为输出的直流电压，并且输出电压可以高于输入电压。
同步 boost 电路的英文名称为“synchronized boost converter”，或者叫“synchronized step-up converter”。
在同步 boost 电路中，开关管通过控制占空比，将输入电压断续地加到负载上，从而实现输出电压的升高。
二、同步 boost 电路的控制方法1.开关频率固定控制开关频率固定控制是一种简单的同步 boost 电路控制方法。
在这种方法中，开关管的频率是固定的，无法根据负载或输入电压的变化进行调整。
因此，当负载或输入电压发生变化时，输出电压也会相应发生变化。
这种控制方法适用于对输出电压精度要求不高的场合。
2.开关频率可调控制开关频率可调控制是一种较为复杂的同步 boost 电路控制方法。
在这种方法中，可以通过调整开关管的频率来实现输出电压的恒定。
通常采用 PWM（脉宽调制）技术来实现开关频率的可调，通过改变占空比来调整输出电压。
这种控制方法适用于对输出电压精度要求较高的场合。
3.PFC 控制PFC（Power Factor Correction）控制是一种用于提高同步 boost 电路效率的控制方法。
在这种方法中，通过引入一个功率因数校正电路，可以有效地减小开关管的导通损耗，从而提高整个电路的效率。
PFC 控制通常需要使用专门的控制器，如 LM2577 等，来实现对电路的精确控制。
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。
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！！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。
电感型升压转换器IC电路输出二极管选择的原则是什么？升压转换器要选快速肖特基整流二极管。
与普通二极管相比，肖特基二极管正向压降小，使其功耗低并且效率高。
肖特基二极管平均电流额定值应大于电路最大输出电压.怎样选择电感型升压转换器IC电路的输入电容？升压调节器的输入为三角形电压波形，因此要求输入电容必须减小输入纹波和噪声。
纹波的幅度与输入电容值的大小成反比，也就是说，电容容量越大，纹波越小。
如果转换器负载变化很小，并且输出电流小，使用小容量输入电容也很安全。
Boost变换器的PFC控制电路设计
电力电子领域有待解 决的问题。加强这方面 的研究 ， 并结 合 高频开关电源 的基本 理论 和实际应 用 的持续发 展具有 显著 意义。本文在控制 电路小信 号模 型 的基础 上 ， 分析 电流 、 电
压控制环 的主要作用 ， 选择合适的适应度 函数 ， 利用改进的遗 传算法对控制参数进行优化， 并对 优化结果进行 了仿真分析 。
本设计 中 ：
Ｒ ｓ ＝（ ０ ． ０ ５ ／ ３ ） ｎ， Ｖ ｏ＝ ４ ０ ０ Ｖ， Ｌ＝０ ． ５ ｍＨ， Ａ Ｖ＝５ ． ２ Ｖ， ∞ｓ ＝ １ ８ ×１ ０ ｒ ａ ｄ ／ ｓ ， Ｑ ｓ ： 一２ ／ Ｉ ｒ 。
作 者 简介 ： 王 志娟 （ １ ９ ７ ６ 一） ， 女， 副教授 ， 硕士 ， 研 究方向 ： 电 力 电子 技 术 。
准 电流 。 电压 环 通 过 控 制 电 流 基 准 、 改变 电感 电流 ， 来 调 节 输 出 电压的稳定 。Ｐ ＷＭ调 制器 的误 差放大器 的输 出电流直 接控 制 电感 电流 的 占空 比， 控制 改变 平均电感 电流 。
幽 ２ 电 流 环 反 馈 补 偿 网 络
则 电流 环 的 开 环传 递 函 数 为 … ：
＝ ＝ 。
＝
，
为切换频 率 ＝
选择设计 变量 为 ＝［ ｌ ＇ ２ ， ３ ， ４ ］＝［ Ｒ ， ｃ ｃ Ｐ ， ， ｃ 凹］ ， 则可求 出电流 环 的开环 传递 函数 与设 计 变量 之 间的
关系式 ：
Ｖ ｏ Ｔ ｉ （ ５ ）＝ Ｒ ｓ
ｒ ｉ （ ｓ ＝ Ｒ 面 Ｓ Ｖ ｏ ｏ ｔ ｉ × × （ 妄 ＋ ＋ ｔ ）
式中： Ｒ 为 电流 采 样 电阻， Ｖ ｏ为输 出 电压， ｏ ｔ ＝
boost-反馈电路
Boost反馈控制器设计专业：学号：姓名：一、设计要求设计Boost 反馈校正电路，使得输入10V,输出15V ，并分析输出响应的快速性与静态误差。
二、原系统分析Boost 电路闭环控制系统结构图如图1所示，其中电源Vin=10V,Vo=15V,电感1mH ，电容500uF ，电阻10Ω，开关频率10KHz.图1 Boost 电路闭环控制系统结构图根据Boost 电路的小信号模型可知,其占空比到输出电压的传递函数如式（1）所示。
2220)s (v o 'D s RL LCs )R 'D sL1(V 'D )s (d )s (v in ++-== （1) 16106.3108.1360101.89410101010500)1094101(1532|)()(10,500,115311553252323630)('+⨯+⨯+⨯-=++⨯⨯⨯-⨯⨯=Ω======-=-------=s s s s s s s d s V R uF C mH L VV V V V D s in V o O i O 代入得：将-40-20204060M a g n i t u d e (d B )101010101090180270360P h a s e (d e g )Bode DiagramGm = -27 dB (at 1.33e+003 rad/sec) , P m = -50.6 deg (at 5.81e+003 rad/sec)Frequency (rad/sec)图2 原始系统的波特图可见该传递函数是一个非最小相位系统，其波特图如图2所示. 电路的幅值裕度：GM=-27dB ，相位裕度:—50.6deg 其稳定判据显示系统不稳定。
三、PI 控制器校正分析经过之前分析，原系统不稳定,原因是原始回路中频以—40dB/dec 的斜率穿越0dB 线，此时对应最小相位系统相频图中相移为—180度,—20dB/dec 对应—90度,所以应使校正后的系统以-20dB/dec 的斜率穿越0dB 线，这样就会有较好的相位稳定性。
boost电路设计流程
boost电路设计流程Boost电路是一种直流-直流（DC-DC）电力转换器，用于将低电压转换为高电压。
它是电子设备中常见的一种电路，用于提供工作电压给模拟电路、微处理器、传感器、放大器等。
在本文中，将介绍设计Boost电路的一般流程，以便读者了解实践中设计Boost电路的方法。
下面是设计Boost电路的流程，共分为六个主要步骤。
第一步：需求分析在设计任何电路之前，首先需要明确需求。
对于Boost电路，首先需要确定输入电压范围、输出电压范围、负载电流需求、效率要求等。
这些要求将决定整个设计的基本参数。
第二步：选择拓扑结构Boost电路有多种拓扑结构，包括非同步、同步、单元拓扑等。
在选择拓扑结构时需要考虑输入电压范围、输出电压范围、负载电流需求、效率要求等因素。
不同的拓扑结构在效率、负载能力、输出纹波等方面有所不同。
第三步：选择器件选择合适的器件至关重要。
对于Boost电路，选择合适的功率开关管、电感器、电容器以及控制芯片等器件非常重要。
这些器件的选择应考虑输入电压范围、输出电压范围、负载电流需求、效率要求、可靠性要求等。
第四步：电路设计与模拟在选择好拓扑结构和器件后，可以开始具体的电路设计与模拟。
利用电路设计软件，根据拓扑结构和器件参数设计电路原理图，并进行电路模拟以验证设计参数是否满足需求。
在电路设计过程中，需要注意电路的稳定性、纹波、效率等指标。
第五步：PCB设计第六步：电路调试与优化完成PCB设计后，可以开始进行电路的调试和优化。
首先进行电路的初步调试，验证电路的基本功能。
然后根据实际测试结果进行电路参数的调整和优化，以满足设计需求。
在进行优化过程中，可以尝试不同的控制策略、器件参数、滤波电路等。
此外，与上述步骤相似，还需要进行外部开关节拍、反馈控制回路、过压保护、过载保护等设计。
值得一提的是，对于Boost电路设计，频率的选择与非常重要的参数，设计者可以根据电路的具体需求选择合适的频率。
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。