升壓斬波變換電路

1、第第3 3章章 直流變換電路直流變換電路 3.1 3.1 直流變換電路的工作原理直流變換電路的工作原理 3.2 3.2 降壓變換電路降壓變換電路 3.3 3.3 升壓變換電路升壓變換電路 3.4 3.4 升降壓變換電路升降壓變換電路 3.5 3.5 庫(kù)克變換電路庫(kù)克變換電路 3.6 3.6 帶隔離變壓器的直流變換器帶隔離變壓器的直流變換器 3.7 3.7 直流變換電路的直流變換電路的PWMPWM控制技術(shù)控制技術(shù) 3.3 3.3 升壓變換電路升壓變換電路定義：定義：直流輸出電壓的平均值高于輸入電壓的變換電直流輸出電壓的平均值高于輸入電壓的變換電路稱為升壓變換電路，又叫路稱為升壓變換電路，又叫Bo

2、ostBoost電路。電路。儲(chǔ)能全控型器件開(kāi)關(guān)保持輸出電壓1 1、輸出電壓、輸出電壓U Uo ot tonon工作期間：工作期間：二極管反二極管反偏偏 截止，電感截止，電感L L儲(chǔ)能，電容儲(chǔ)能，電容C C 給負(fù)載給負(fù)載R R提供能量。提供能量。 3.3 3.3 升壓變換電路升壓變換電路升壓變換電路及其波形升壓變換電路及其波形t toffoff工作期間：工作期間：二極管二極管 導(dǎo)通，電感導(dǎo)通，電感L L經(jīng)二極管給經(jīng)二極管給 電容充電，并向負(fù)載電容充電，并向負(fù)載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，當(dāng)，當(dāng)D=0D=0時(shí)，時(shí)，U U0

3、 0=U=Ud d，但，但D D不能為不能為1 1，因此在，因此在0D0D1 1的變化范圍內(nèi)的變化范圍內(nèi) U Uo oUUininDUUtttUddoffoffon 10 3.3 3.3 升壓變換電路升壓變換電路 (1) (1) 電感電流連續(xù)電感電流連續(xù) 根據(jù)在理想狀態(tài)下，電路的輸出功率等于輸根據(jù)在理想狀態(tài)下，電路的輸出功率等于輸入功率，參考降壓變換電路的計(jì)算方法，可得入功率，參考降壓變換電路的計(jì)算方法，可得電感電感電流臨界連續(xù)時(shí)的負(fù)載電流平均值電流臨界連續(xù)時(shí)的負(fù)載電流平均值為：為： 當(dāng)實(shí)際負(fù)載電流當(dāng)實(shí)際負(fù)載電流I Io oI Ickck時(shí)，電感電流連續(xù)。時(shí)，電感電流連續(xù)。 當(dāng)實(shí)際負(fù)載電流當(dāng)實(shí)

4、際負(fù)載電流I Io o = I= Ickck時(shí)時(shí), ,電感電流處于臨界電感電流處于臨界 連續(xù)連續(xù) ( (有斷流臨界點(diǎn)有斷流臨界點(diǎn)) )。 當(dāng)實(shí)際負(fù)載電流當(dāng)實(shí)際負(fù)載電流I Io oI Ickck時(shí)，電感電流斷流。時(shí)，電感電流斷流。 3.3 升壓變換電路升壓變換電路dOSOKULDTI22 2、電感電流電感電流i iL L T T導(dǎo)通時(shí)為電感導(dǎo)通時(shí)為電感L L儲(chǔ)能階段，儲(chǔ)能階段，此時(shí)電源不向負(fù)載提供能量，此時(shí)電源不向負(fù)載提供能量，負(fù)載靠?jī)?chǔ)于電容負(fù)載靠?jī)?chǔ)于電容C C的能量維的能量維待工作。待工作。 T T阻斷時(shí)，電源和電感共同阻斷時(shí)，電源和電感共同向負(fù)載供電，同時(shí)給電容向負(fù)載供電，同時(shí)給電容C C充

5、電。充電。 升壓變換電路及其波形升壓變換電路及其波形 3.3升壓變換電路升壓變換電路 BOOSTBOOST變換器的變換器的工作分為工作分為兩個(gè)階段: : 3.3 3.3 升壓變換電路升壓變換電路 首先給開(kāi)關(guān)管首先給開(kāi)關(guān)管T T施加驅(qū)動(dòng)信施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，當(dāng)開(kāi)關(guān)管號(hào)，當(dāng)開(kāi)關(guān)管T T導(dǎo)通期間時(shí)，電導(dǎo)通期間時(shí)，電感感L L中的電流從零線性增加到中的電流從零線性增加到I I2 2; ;當(dāng)開(kāi)關(guān)管當(dāng)開(kāi)關(guān)管T T關(guān)斷期間時(shí)，電感關(guān)斷期間時(shí)，電感L L中的電流線性下降，從中的電流線性下降，從I I2 2下降下降到零到零；（2 2）電感電流斷續(xù)）電感電流斷續(xù) 升壓變換電路在電感升壓變換電路在電感電流斷續(xù)時(shí)的波形圖電

6、流斷續(xù)時(shí)的波形圖 3.3 3.3 升壓變換電路升壓變換電路3 3、輸出紋波電壓、輸出紋波電壓 Boost Boost電路對(duì)電源的輸人電流（也即通過(guò)二極管電路對(duì)電源的輸人電流（也即通過(guò)二極管D D的電流）就的電流）就是升壓電感是升壓電感L L電流，電流平均值為：電流，電流平均值為：I I0 0=(I=(I2 2-I-I1 1)/2)/2。 實(shí)際中，選擇電感電流的增量實(shí)際中，選擇電感電流的增量I IL L時(shí)，應(yīng)使電感的峰值電流時(shí)，應(yīng)使電感的峰值電流I Id d+ +I IL L不大于最大平均直流輸入電流不大于最大平均直流輸入電流I Id d的的20%20%，以防止電感，以防止電感L L飽和飽和失效。失效。 Boost Boost變換器的效率很高，一般可達(dá)變換器的效率很高，一般可達(dá)92%92%以上。以上。SonDTt 沒(méi)有電壓閉環(huán)調(diào)節(jié)的沒(méi)有電壓閉環(huán)調(diào)節(jié)的BoostBoost變換器不宜在輸出變換器不宜在輸出端開(kāi)路情況下工作：因?yàn)榉€(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，開(kāi)關(guān)管端開(kāi)路情況下工作：因?yàn)榉€(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，開(kāi)關(guān)管T T導(dǎo)導(dǎo)通期間通期間 ( )( )電源輸入到電感電源輸入到電感L L中的磁中的磁能，在能，在T T截止期間通過(guò)二極管截止期間通過(guò)二極管D D轉(zhuǎn)移到輸出端，如轉(zhuǎn)移到輸出端，如果負(fù)載電流很小，就會(huì)出現(xiàn)電流斷流情況。如果果負(fù)載電流很小，就會(huì)出現(xiàn)電流斷流情況。如果負(fù)載電阻變得很大，負(fù)載電