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wzjs 2025/9/8 5:39:45

单位建设网站申请报告,传奇网页版在线玩,seo推广软,chrome网页版入口目录 1电路模型 2器件选型 2.1设计需求 2.2参数计算 2.2.1电感L计算 2.2.2电容计算 2.2.3电阻计算 3仿真测试 4参数测试 4.1负载调整率 4.2电容测试 4.3电感测试 5实际应用 1电路模型 Boost升压电路,可以工作在电流断续工作模式(DCM)和电流连续工作模式(CCM)。CCM工…

1电路模型

2器件选型

2.1设计需求

2.2参数计算

2.2.1电感L计算

2.2.2电容计算

2.2.3电阻计算

3仿真测试

4参数测试

4.1负载调整率

4.2电容测试

4.3电感测试

5实际应用

1电路模型

Boost升压电路,可以工作在电流断续工作模式(DCM)和电流连续工作模式(CCM)。CCM工作模式适合大功率输出电路,考虑到负载达到lO％以上时,电感电流需保持连续状态,因此,按CCM工作模式来进行特性分析。
　　Boost拓扑结构升压电路基本波形如图3所示。

　　ton时,开关管S为导通状态,二极管D处于截止状态,流经电感L和开关管的电流逐渐增大,电感L两端的电压为Vi,考虑到开关管S漏极对公共端的导通压降Vs,即为Vi-Vs。ton时通过L的电流增加部分△ILon满足式(1)。

　　
式中：Vs为开关管导通时的压降和电流取样电阻Rs上的压降之和,约0.6~0.9V。
　　toff时,开关管S截止,二极管D处于导通状态,储存在电感L中的能量提供给输出,流经电感L和二极管D的电流处于减少状态,设二极管D的正向电压为Vf,toff时,电感L两端的电压为Vo+Vf-Vi,电流的减少部分△ILoff满足式(2)。

　　
式中：Vf为整流二极管正向压降,快恢复二极管约0.8V,肖特基二极管约0.5V。
　　在电路稳定状态下,即从电流连续后到最大输出时,△ILon=△ILoFf,由式(1)和(2)可得

如果忽略电感损耗,电感输入功率等于输出功率,即

　　
由式(4)和式(5)得电感器平均电流
　　

同时由式(1)得电感器电流纹波

　　
式中：f为开关频率。
　　为保证电流连续,电感电流应满足

　　
考虑到式(6)、式(7)和式(8),可得到满足电流连续情况下的电感值为

　　
　　另外,由Boost升压电路结构可知,开关管电流峰值Is(max)=二极管电流峰值Id(max)=电感器电流峰值ILP,

2器件选型

2.1设计需求

按需求进行设计，此次设计实现输入VI=20V,VO=35V,IO=1A。

2.2参数计算

2.2.1电感L计算

　根据输入电压和输出电压确定最大占空比。由式(4)得

图片仅为参考，实际计算：D=35-20/35=0.43
　　当输出最大负载时至少应满足电路工作在CCM模式下,即必须满足式(9),

f取49KHZ，周期为2us左右。（电感电容放电时间基本在us级别，所以取KHZ高频）

图片仅为参考，实际计算：L>=191uH

2.2.2电容计算

升压电路中输出二极管D必须承受和输出电压值相等的反向电压,并传导负载所需的最大电流。二极管的峰值电流Id(max)=ILP=5.11A,本电路可选用6A／50V以上的快恢复二极管,若采用正向压降低的肖特基二极管,整个电路的效率将得到提高。
　　输出电容C2的选定取决于对输出纹波电压的要求,纹波电压与电容的等效串联电阻ESR有关,电容器的容许纹波电流要大于电路中的纹波电流。
　　电容的ESR<△Vo/△IL=40x1％/1.33=O.3Ω。
　　另外,为满足输出纹波电压相对值的要求,滤波电容量应满足

　　根据计算出的ESR值和容量值选择电容器,由于低温时ESR值增大,故应按低温下的ESR来选择电容,因此,选用560μF／50V以上频率特性好的电解电容可满足要求。

2.2.3电阻计算

电阻模拟负载，目的是输出1A，此次采用35Ω电阻。

3仿真测试

由于设计二极管与mos管压降，所以占空比计算要调整，采用48%占空比，仿真如下：

输出1A，35V。

4参数测试

4.1负载调整率

当输出2A电流：35/2=17Ω，仿真如下

输出2A，电压在33V左右。

调整占空比到50%，电压勉强稳定在35V.

4.2电容测试

电容太大太小均不行，太大，前面电压抬高时间周期会很长，太小输出电压不稳定。

电容决定了输出电流与电压是否能稳定，选用470uF时,输出很稳定。

如果采用小电容，即充电还未开始时，电容已经放电结束，计算放电时间

　　RC电路的时间常数：τ=RC
　　　充电时，uc=U×[1-e^(-t/τ)]　　U是电源电压
　　　放电时，uc=Uo×e^(-t/τ)　　　 Uo是放电前电容上电压
　　RL电路的时间常数：τ=L/R
　　　LC电路接直流，i=Io[1-e^(-t/τ)]　　Io是最终稳定电流
　　　LC电路的短路，i=Io×e^(-t/τ)]　　 Io是短路前L中电流

这里只关心T，RC电路中，C=470UF,R=35Ω，T=16ms左右，放电时间一般都在5T左右，所以放电时间很长。

电感充电时间：RL电路中，L=191uH，R=35Ω，T=5us左右。

由上公式可以看出，boost电路工作原理其实是在单位时间内，电感快速充电，而放电时间远小于工作周期，放电时由于输出电阻的原因，电流不能突变是固定的，所以会得到一个很大的电压U=IR，再加上电源电压U，一起给后端电容充电。这也是为什么取频率为49Khz，频率越高，电源更稳定。如果采用1KHZ，充电还未结束，放电就放完了。

先将C缩小1000倍，470pf，测试如下：