Boost變換器是一種通過(guò)電路�電容二極�等電路原件的連接改變電路電壓以達(dá)到電路電壓升高作用的裝置。Boost變換器又稱為升壓變換�、并�(lián)開關(guān)電路、三端開�(guān)型升��(wěn)壓器�
1.線路組成
線路由開�(guān)S、電感L、電容C組成,如�1所�,完成把電壓Vs升壓到Vo的功能�
�(dāng)開關(guān)S在位置a�(shí),如�2(a)所示電流iL流過(guò)電感線圈L,電流線性增�,電能以磁能形式�(chǔ)在電感線圈L�。此�(shí),電容C放電,R上流�(guò)電流Io,R兩端為輸出電壓Vo,極性上正下�(fù)。由于開�(guān)管導(dǎo)�,二極管�(yáng)極接Vs�(fù)�,二極管承受反向電壓,所以電容不能通過(guò)開關(guān)管放�。開�(guān)S�(zhuǎn)換到位置b�(shí),構(gòu)成電路如2(b)所示,由于線圈L中的磁場(chǎng)將改變線圈L兩端的電壓極�,以保持iL不變。這樣線圈L磁能�(zhuǎn)化成的電壓VL與電源Vs串聯(lián),以高于Vo電壓向電容C、負(fù)載R供電。高于Vo�(shí),電容有充電電流;等于Vo�(shí),充電電流為零;�(dāng)Vo有降壓趨�(shì)�(shí),電容向�(fù)載R放電,維持Vo不變�
圖二Boost變換器電路工作過(guò)�
由于VL+Vs向負(fù)載R供電�(shí),Vo高于Vs,故稱它為升壓變換器。工作中輸入電流is=iL是連續(xù)的。但流經(jīng)二極管D1電流確實(shí)脈動(dòng)�。由于有C的存�,負(fù)載R上仍有穩(wěn)�、連續(xù)的負(fù)載電流Io�
假設(shè)該Boost變換器的輸�(jìn)電壓范圍為[Vi,min,Vi,max],負(fù)載電阻范圍為[RL,min,RL,max]。因�,在RL-Vi平面上Boost變換器的工作范圍�(duì)�(yīng)一�(gè)矩形,作出式(1)描述的臨界電感曲線LC,其將RL-Vi平面分為CCM和DCM兩部�,如圖所�。由圖可知,在整�(gè)工作范圍�(nèi),CCM和DCM的臨界電感LCmax為臨界電感曲線LC的頂�(diǎn)位于M�(diǎn)�(shí)�(duì)�(yīng)的電感值LCM,由�(1)可得該頂�(diǎn)�(RL�2Vo/3)。曲線a為Boost變換器在整�(gè)工作范圍�(nèi)都處于CCM的情�,對(duì)�(yīng)臨界電感LCa;對(duì)于曲線b,功率較大的工作范圍處于CCM,而功率較小的則處于DCM,對(duì)�(yīng)臨界電感,LCb;曲線c為Boost變換器在整�(gè)工作范圍均處于DCM的情形,�(duì)�(yīng)臨界電感LCc�