Boost升压电路学习框架

$u_{s}$	输入电压
$u_{o}$	输出电压
$i_{L}$	流过电感的电流
$i_{L+}$	开关管导通流过电感的电流
$i_{L-}$	开关管关断流过电感的电流
$p_{in}$	输入功率
$p_{o}$	输出功率
R	纯负载阻值
C	电容容值
L	电感感值
$T_{on}$	开关管导通时间
$T_{off}$	开关管关断时间
$T_{s}$	开关管工作周期
D	占空比

Boost开环电路拓扑

图1

图2

$T_{on}$ 阶段，开关管导通，电路等效为图2，此时电感电流线性增加，并以磁能形式在滤波电感中储存能量。二极管D因为承受反向电压而截至，其承受的反向电压大小为 $u_{o}$ ；此时电容储能释放（放电），向负载R供电。

图3

$T_{off}$ 阶段，开关管关断，电路等效为图3，这时储存在电感中的电流方向不能突变，电感L两端产生了与原来极性相反的自感电动势，即 $u_{s}$ 和 $u_{L}$ 极性相同。 $u_{s}$ 和 $u_{L}$ 的电压叠加使二极管D导通，输入电压和电感中储存的能量以电能的形式通过二极管D向电容C和负载R释放。

Boost开环电路公式推导

定义上述电路中脉冲的占空比

$D=\frac{T_{on}}{T_{s}}$ （1）

$T_{s}$ 是开关管的工作周期，即

$T_{on}+T_{off}=T_{s}$ （2）

当开关管T导通时，电路处于 $T_{on}$ 工作期间，二极管D承受反向电压截止，能量从电源输出并存储到电感L中，电感电流从 $I_{1}$ 线性增大到 $I_{2}$ ，显然电感L的感应电动势与输入电压 $u_{s}$ 相等；电容C给负载R提供能量，即

$u_{L+}=u_{s}=L\frac{d_{i}}{d_{t}}=L\frac{\Delta i}{T_{on}}=L\frac{I_{1}-I_{2}}{T_{on}}$ (3)

当开关管T关断时，电路处于 $T_{off}$ 工作期间，二极管D阳极电压-0.7大于阴极电压，D导通，由于电感L中电流不能发生突变，产生感应电动势阻止电流减小，此时产生的感应电动势与输入电压 $u_{s}$ 大小相等，极性相同，输入电压 $u_{s}$ 和电感L中储存的能量以电能的形式通过二极管D向电容C和负载R释放，电感电流 $I_{2}$ 从线性减小到 $I_{1}$ ，得

$u_{L-}=u_{o}-u_{d}=L\frac{d_{i}}{d_{t}}=L\frac{\Delta i}{T_{on}}=L\frac{I_{2}-I_{1}}{T_{on}}$ （4）

Boost开环电路仿真制作
Boost开环电路PCB制作

1.5实物测试

1.6结论

2、Boost闭环电路

2.1Boost单闭环电路

2.1.1Boost单闭环电路是什么？

2.1.2Boost单闭环电路的背景及应用

2.1.3Boost单闭环电路实际意义

2.1.4Boost开环电路工作原理

Boost开环电路拓扑
Boost开环电路公式推导
Boost开环电路仿真制作
Boost开环电路PCB制作

2.1.5实物测试

2.1.6结论

2.2Boost双闭环电路

2.2.1Boost单闭环电路是什么？

2.2.2Boost单闭环电路的背景及应用

2.2.3Boost单闭环电路实际意义

2.2.4Boost开环电路工作原理

Boost开环电路拓扑
Boost开环电路公式推导
Boost开环电路仿真制作
Boost开环电路PCB制作

2.2.5实物测试

2.2.6结论

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