升压斩波变换电路

1、第第3 3章章 直流变换电路直流变换电路 3.1 3.1 直流变换电路的工作原理直流变换电路的工作原理 3.2 3.2 降压变换电路降压变换电路 3.3 3.3 升压变换电路升压变换电路 3.4 3.4 升降压变换电路升降压变换电路 3.5 3.5 库克变换电路库克变换电路 3.6 3.6 带隔离变压器的直流变换器带隔离变压器的直流变换器 3.7 3.7 直流变换电路的直流变换电路的PWMPWM控制技术控制技术 3.3 3.3 升压变换电路升压变换电路定义：定义：直流输出电压的平均值高于输入电压的变换电直流输出电压的平均值高于输入电压的变换电路称为升压变换电路，又叫路称为升压变换电路，又叫Bo

2、ostBoost电路。电路。储能全控型器件开关保持输出电压1 1、输出电压、输出电压U Uo ot tonon工作期间：工作期间：二极管反二极管反偏偏 截止，电感截止，电感L L储能，电容储能，电容C C 给负载给负载R R提供能量。提供能量。 3.3 3.3 升压变换电路升压变换电路升压变换电路及其波形升压变换电路及其波形t toffoff工作期间：工作期间：二极管二极管 导通，电感导通，电感L L经二极管给经二极管给 电容充电，并向负载电容充电，并向负载R RL L提提 供能量。供能量。可得：可得： 式中占空比式中占空比D=tD=tonon/T/TS S，当，当D=0D=0时，时，U U0

3、 0=U=Ud d，但，但D D不能为不能为1 1，因此在，因此在0D0D1 1的变化范围内的变化范围内 U Uo oUUininDUUtttUddoffoffon 10 3.3 3.3 升压变换电路升压变换电路 (1) (1) 电感电流连续电感电流连续 根据在理想状态下，电路的输出功率等于输根据在理想状态下，电路的输出功率等于输入功率，参考降压变换电路的计算方法，可得入功率，参考降压变换电路的计算方法，可得电感电感电流临界连续时的负载电流平均值电流临界连续时的负载电流平均值为：为： 当实际负载电流当实际负载电流I Io oI Ickck时，电感电流连续。时，电感电流连续。 当实际负载电流当实

4、际负载电流I Io o = I= Ickck时时, ,电感电流处于临界电感电流处于临界 连续连续 ( (有断流临界点有断流临界点) )。 当实际负载电流当实际负载电流I Io oI Ickck时，电感电流断流。时，电感电流断流。 3.3 升压变换电路升压变换电路dOSOKULDTI22 2、电感电流电感电流i iL L T T导通时为电感导通时为电感L L储能阶段，储能阶段，此时电源不向负载提供能量，此时电源不向负载提供能量，负载靠储于电容负载靠储于电容C C的能量维的能量维待工作。待工作。 T T阻断时，电源和电感共同阻断时，电源和电感共同向负载供电，同时给电容向负载供电，同时给电容C C充

5、电。充电。 升压变换电路及其波形升压变换电路及其波形 3.3升压变换电路升压变换电路 BOOSTBOOST变换器的变换器的工作分为工作分为两个阶段: : 3.3 3.3 升压变换电路升压变换电路 首先给开关管首先给开关管T T施加驱动信施加驱动信号，当开关管号，当开关管T T导通期间时，电导通期间时，电感感L L中的电流从零线性增加到中的电流从零线性增加到I I2 2; ;当开关管当开关管T T关断期间时，电感关断期间时，电感L L中的电流线性下降，从中的电流线性下降，从I I2 2下降下降到零到零；（2 2）电感电流断续）电感电流断续 升压变换电路在电感升压变换电路在电感电流断续时的波形图电

6、流断续时的波形图 3.3 3.3 升压变换电路升压变换电路3 3、输出纹波电压、输出纹波电压 Boost Boost电路对电源的输人电流（也即通过二极管电路对电源的输人电流（也即通过二极管D D的电流）就的电流）就是升压电感是升压电感L L电流，电流平均值为：电流，电流平均值为：I I0 0=(I=(I2 2-I-I1 1)/2)/2。 实际中，选择电感电流的增量实际中，选择电感电流的增量I IL L时，应使电感的峰值电流时，应使电感的峰值电流I Id d+ +I IL L不大于最大平均直流输入电流不大于最大平均直流输入电流I Id d的的20%20%，以防止电感，以防止电感L L饱和饱和失效。失效。 Boost Boost变换器的效率很高，一般可达变换器的效率很高，一般可达92%92%以上。以上。SonDTt 没有电压闭环调节的没有电压闭环调节的BoostBoost变换器不宜在输出变换器不宜在输出端开路情况下工作：因为稳态运行时，开关管端开路情况下工作：因为稳态运行时，开关管T T导导通期间通期间 ( )( )电源输入到电感电源输入到电感L L中的磁中的磁能，在能，在T T截止期间通过二极管截止期间通过二极管D D转移到输出端，如转移到输出端，如果负载电流很小，就会出现电流断流情况。如果果负载电流很小，就会出现电流断流情况。如果负载电阻变得很大，负载电