boost电路分析
boost电路的电路结构和并阐述它的工作原理
boost电路的电路结构和并阐述它的工作原理
Boost电路是一种用于提高输入电压的DC-DC转换器电路。
它通过将输入电压放大到更高的输出电压，实现电压升压的功能。
Boost电路的基本结构包括一个开关、一个电感、一个二极管
和一个负载。
开关可以是晶体管或MOSFET，负载可以是电
容或电阻等。
工作原理如下：
1. 初始状态下，开关处于关闭状态，电感上没有电流流过。
2. 当开关打开时，电压源的正极连接到电感，并且电流开始通过电感增加。
此时，电感储存了能量。
3. 当开关关闭时，电感上的储存能量会引起电感两端电压的变化。
由于电感的特性，电压趋向于继续升高，电感两端的电压超过了输入电压。
4. 当电感两端的电压大于输入电压时，二极管导通，负载上出现了升高的输出电压。
此时，电感的储能已经传递给了负载。
5. 重复以上步骤，通过不断打开与关闭开关，将电感储存的能量传递给负载，从而实现电压升压。
Boost电路通过周期性地切换开关来调节输出电压。
开关的频
率越高，电路的稳定性和效率越高，但也会增加电路的复杂度。
boost电路电感饱和波形
boost电路电感饱和波形（原创实用版）目录1.Boost 电路概述2.电感饱和现象3.波形分析4.解决电感饱和问题的方法正文一、Boost 电路概述Boost 电路，又称为升压电路，是一种基于开关管工作的 DC-DC 变换器。
它可以将输入电压较低的直流电源转换为输出电压较高的直流电源，以满足不同电子设备的电源需求。
在 Boost 电路中，电感器是一个重要的元件，它承担着存储和释放磁能的作用，从而实现输出电压的提升。
二、电感饱和现象在 Boost 电路中，当开关管导通时，电感器会储存磁能；当开关管断开时，电感器会释放磁能，将存储的能量传递到输出端。
然而，当电感器中的电流变化速率过快时，电感器可能无法完全存储磁能，导致电感饱和现象。
电感饱和会使得输出电压的峰值降低，影响电路的升压效果。
三、波形分析为了分析电感饱和波形，我们需要观察开关管的电压 - 时间波形和电感器的电流 - 时间波形。
正常情况下，开关管的电压 - 时间波形应为脉冲状，而电感器的电流 - 时间波形应为锯齿波状。
当出现电感饱和时，电感器的电流 - 时间波形会出现顶部削平的现象，导致输出电压的峰值降低。
四、解决电感饱和问题的方法为了解决电感饱和问题，可以采取以下几种方法：1.选择合适的电感器：电感器的饱和电流应大于电路中可能出现的最大电流，以确保在任何情况下电感器都能正常工作。
2.调整开关管的占空比：通过降低开关管的占空比，可以降低电感器中的电流变化速率，从而减轻电感饱和现象。
3.使用多电感器并联：将多个电感器并联在一起，可以增加电感器的总饱和电流，使得电感器在高电流情况下仍能正常工作。
boost电路电流断续原理
boost电路电流断续原理Boost电路是一种常见的DC-DC升压转换电路，通过改变输入电压的占空比来提高输出电压，从而实现电源升压的功能。
Boost电路的工作原理是基于电流断续原理，本文将详细介绍Boost电路的工作原理和应用。
一、Boost电路的基本原理Boost电路由开关管、电感、二极管和滤波电容组成。
其基本工作原理是将输入电压经过开关管控制断续地施加到电感上，然后通过二极管和滤波电容将电感上的能量传递到输出端，从而提高输出电压。
1. 开关管控制Boost电路中的开关管（通常为MOSFET）起到一个开关的作用，它通过控制开关管的导通和截断状态来控制输入电压的施加。
当开关管导通时，输入电压施加在电感上，电感储存能量；当开关管截断时，电感释放储存的能量到输出端。
通过改变开关管导通与截断的时间比例，即占空比，可以控制输出电压的大小。
2. 电感储能和释能当开关管导通时，输入电压施加在电感上，电感的磁场能量逐渐增加，同时电感上的电流也逐渐增大。
当开关管截断时，电感上的磁场能量开始释放，电感上的电流通过二极管和滤波电容传递到输出端。
由于电感的存在，电感上的电流不会突变，而是以一种脉冲的方式流过二极管和滤波电容，从而实现电源升压。
3. 输出电压控制Boost电路的输出电压取决于输入电压和占空比的关系。
一般情况下，当占空比增大时，输出电压也相应增大。
通过控制开关管的导通和截断时间，可以调整占空比，从而实现对输出电压的控制。
二、Boost电路的应用Boost电路由于其升压功能，在许多电子设备中得到广泛应用。
以下是几个常见的应用场景：1. 电子设备电源Boost电路可以将低电压电池的电压升高到适合电子设备工作的电压，如将3.7V锂电池的电压升高到5V以供手机充电。
2. LED驱动Boost电路可以将低电压的电源提升到较高电压，以满足LED的工作电压要求。
LED照明灯具中常常使用Boost电路来驱动LED。
3. 太阳能光伏发电系统太阳能光伏发电系统中，Boost电路常用来将光伏电池板输出的低电压升高到适合电网输送的电压。
boost电路的基本拓扑电路
boost电路的基本拓扑电路Boost电路是一种常用的升压电路拓扑结构，它可以将输入电压升高到需要的输出电压。
本文将介绍Boost电路的基本工作原理、拓扑结构及其应用。
一、工作原理Boost电路的基本原理是通过开关管（如MOSFET）的控制，将输入电压按一定的频率和占空比进行切换，然后经过电感L和电容C 滤波，得到所需的升压输出电压。
Boost电路可以分为两个工作阶段：导通阶段和截止阶段。
在导通阶段，开关管导通，输入电压通过电感L和开关管，电感L 储存了电流能量，同时电容C也被充电。
在这个阶段，开关管的导通时间应尽量短，以减小开关管的功耗。
在截止阶段，开关管截止，此时电感L释放能量，输出电压源自电感L，电容C则起到滤波作用，将输出电压稳定在所需的值。
二、拓扑结构Boost电路有两种基本的拓扑结构：单端Boost电路和双端Boost 电路。
1. 单端Boost电路单端Boost电路的输入电压与输出电压共享同一个电感，开关管和二极管串联连接。
工作原理如下：当开关管导通时，输入电压通过开关管和电感L充电，同时电容C也被充电；当开关管截止时，输入电压的负极通过二极管，电感L释放储存的能量，输出电压源自电感L。
2. 双端Boost电路双端Boost电路拥有两个电感，开关管和二极管分别连接在两个电感的两端。
工作原理如下：当开关管导通时，输入电压通过开关管和电感L1充电，输出电压也通过电感L2实现；当开关管截止时，输出电压源自电感L1，电感L2释放储存的能量。
三、应用Boost电路广泛应用于各种需要升压的场合，下面列举几个常见的应用。
1. 直流-直流升压转换器Boost电路在直流-直流升压转换器中被广泛应用。
例如，在可充电电池管理中，当电池输出电压低于负载所需电压时，Boost电路可以将电池电压升高到负载所需的电压，以保证负载正常工作。
2. 太阳能光伏逆变器太阳能光伏逆变器将太阳能电池板的直流电压转换为交流电压供电。
常用boost电路
常用boost电路Boost电路是一种常用的电力转换技术，可以将低电压转换为高电压输出，广泛应用于电子设备、通信系统和工业控制等领域。
本文将介绍常见的boost电路及其应用，并从人类视角出发，生动地描述其原理和工作方式。
一、基本原理Boost电路基于电感储能原理，通过周期性切换开关管，将输入电压经过电感储能放大，最终得到高电压输出。
其基本构成包括开关管、电感、电容和负载等元件。
在工作过程中，开关管周期性地打开和关闭，使电感上的电流不断变化，从而实现电能的转换和提升。
二、工作方式Boost电路的工作方式简单直观。
当开关管关闭时，电感上的电流开始增大，同时电容上的电压也随之上升；当开关管打开时，电感上的电流开始减小，电容则通过电感释放能量，使负载得到高电压输出。
通过不断重复这一过程，Boost电路可以保持输出电压的稳定性和可靠性。
三、应用领域Boost电路在各个领域都有着广泛应用。
在电子设备中，Boost电路常用于电池充电器和电源适配器中，可以将低电压的直流电源转换为高电压供电设备；在通信系统中，Boost电路可以提供稳定的高压输出，保证无线信号的传输质量；在工业控制中，Boost电路则可用于马达驱动和电机控制，实现高效能量转换。
四、发展前景随着科技的进步和应用需求的增加，Boost电路正不断发展和创新。
目前，已经出现了多种改进型Boost电路，如升压变换器、多级Boost电路等，能够提供更高的转换效率和更稳定的输出电压。
未来，随着新材料和新技术的应用，Boost电路有望在节能环保、新能源利用等领域发挥更大的作用。
总结：Boost电路作为一种常用的电力转换技术，在各个领域都有着广泛应用。
通过周期性切换开关管，Boost电路可以将低电压转换为高电压输出，满足各种设备和系统的供电需求。
随着科技的进步和创新，Boost电路的性能和效率将不断提高，为人类社会的发展做出更大的贡献。
Boost电路解析
I MOUT I IAC
(VVAOUT 1) 2 K VVFF
這里K=1/V是乘法器的增益﹒
乘法器（續）
IIAC信號是通過在整流后的位置到UCC3818的IAC PIN串接 一個大電阻得到的﹒所選擇的RIAC要保証高電壓時能得到最 大的IIAC﹒UCC3818的最大IIAC是500uA﹒一個更高的電流會 使得乘法器的輸出非線性化﹒一個更小的電流可以使得乘法 器保持輸出線性﹐但干扰卻變成了問題﹐尤其在低電壓時﹒ 如果是85Vac~264Vac的全電壓范圍﹐可以給出RIAC的值為 750KOHM﹒由于1/4W標准電阻的限制﹐可以用几個串聯﹐ 而不必用高壓電阻﹒在IC內部有一個從IAC到VFF的電流鏡 (mirror 2:1)﹐VFF是一個与電网電壓成比例的前饋電壓信 號﹒VFF電壓用于保持電源增益的穩定﹐并且提供輸入功率 的限制﹒以下算式用于計算VFF電阻的大小RVFF以提供功率 限制﹐這儿VIN(min)是最小有效值輸入電壓﹒
9dcm主要参量的稳态波形10d2与电路参数的关系推导11dcm与ccm模式的稳态电压变比曲线12dcm与ccm的临界条件crit时为连续导电模式当kkcrit时为不连续导电模式
BOOST变换器
报告人：王同新
2003年12月
1.BOOST变换器的电路拓扑
2.BOOST变换器的工作原理
当晶体管导通时，二极管截止 (t=0~DTs)，输入电压Vs向能量传递电 感L充磁，负载电压Vo靠滤波电容C维持； 当晶体管截止时，二极管导通 (t=DTs~Ts)，电感把前一阶段贮存的能 量全部释放给负载和电容．显然，晶体 管导通的时间越长，即D越大，负截获 得的能量越多，输出电压越高。
11.DCM与CCM模式的稳态电压变比曲线
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升压电路原理简单介绍
BOOST升压电路原理简单介绍
在工作过程中，当开关元件导通时，电感中储存了一部分电能，在此
期间电感磁场逐渐建立，并将电流储存在电感器中。
而当开关元件截断时，电感中的磁场会崩溃，崩溃时电感产生了高电压，这使得电流继续流动。
具体来说，BOOST升压电路的工作过程如下：
1.当开关元件导通时，电压源的正极接到电感，负极接地。
此时，输
入电压通过开关元件和电感形成一个电流环路，电感储存电能；
2.当开关元件截断时，电流突然中断，电感中的磁场会崩溃。
由于电
感的特性，崩溃磁场会导致电感两端产生高电压；
3.这时二极管变为导通状态，负责将电感产生的高电压传递到输出电
容上，并将其存储为电荷；
4.上述过程周期性地重复，使得输出电容上的电压不断增加，从而实
现输入电压到输出电压的转换。
5.输出电压的大小可以通过调整开关元件的开关频率、占空比和电感
和电容的参数来控制。
1.输出电压可以大于输入电压，实现升压功能；
2.电路结构简单，只需要几个基本元件，便于实现；
3.电路效率高，可以达到90%以上；
4.适用于输出电流要求较小但电压要求较高的应用场景；
5.具有较好的稳定性和可靠性，工作稳定。
总之，BOOST升压电路通过控制开关元件的导通和截断，利用电感的储能和释能特性，将输入电压转换为输出电压。
它具有升压功能、高效、稳定和可靠的特点，在很多电子设备中得到广泛应用。
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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。
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。
既然如此，提高转换效率就要从三个方面着手：
1.尽可能降低开关管导通时回路的阻抗，使电能尽可能多的转化为磁能；
2.尽可能降低负载回路的阻抗，使磁能尽可能多的转化为电能，同时回路的损耗最低；
3.尽可能降低控制电路的消耗，因为对于转换来说，控制电路的消耗某种意义上是浪费掉的，不能转化为负载上的能量。
具体计算已知参数：
输入电压：12V --- Vi
输出电压：18V ---Vo
输出电流：1A --- Io
输出纹波：36mV --- Vpp
工作频率：100KHz --- f
1：占空比don 稳定工作时，每个开关周期，导通期间电感电流的增加等于关断期间电感电流的减少，即L f don V V V L f don V i d o i *)1(*)(**--+=,整理后有 don=(Vo+Vd-Vi)/(Vo+Vd),参数带入，don=0.572 2：电感量 先求每个开关周期内电感初始电流等于输出电流时的对应电感的电感量 其值为Vi*(1-don)/(f*2*Io)，参数带入，Lx=38.5uH, deltaI=Vi*don/(L*f)，参数带入，deltaI=1.1A 当电感的电感量小于此值Lx 时，输出纹波随电感量的增加变化较明显， 当电感的电感量大于此值Lx 时，输出纹波随电感量的增加几乎不再变小，由于增加电感量可以减小磁滞损耗，另外考虑输入波动等其他方面影响取L=60uH ， deltaI=Vi*don/(L*f),参数带入，deltaI=0.72A ，
I1=Io/(1-don)-(1/2)*deltaI,I2= Io/(1-don)+(1/2)*deltaI ， 参数带入，I1=1.2A,I2=1.92A 3：输出电容： 此例中输出电容选择位陶瓷电容，故 ESR 可以忽略 C=Io*don/(f*Vpp),参数带入， C=99.5uF ，3个33uF/25V 陶瓷电容并联 4：磁环及线径： 查找磁环手册选择对应峰值电流I2=1.92A 时磁环不饱和的适合磁环 Irms^2=(1/3)*(I1^2+I2^2-I1*I2)，参数带入，irms=1.6A 按此电流有效值及工作频率选择线径 其他参数： 电感：L 占空比：don 初始电流：I1 峰值电流：I2 线圈电流：Irms 输出电容：C 电流的变化：deltaI 整流管压降：Vd。