【转帖】boost变换器的工作原理和工作模式

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boost变换器是什么

boost变换器称为并联开关变换器。与buck变换器其不同的是，boost型电感在输入端（开关）,buck型电感在输出端。boost型变换器的输出电压Vo总是大于输入电压Vi。解释比较简单，当开关管导通时，二极管D关闭，电感L与开关管的节点电压为O。当开关管关闭时，电感L两端的电势翻转，所以电感L与开关管的节点电压大于输入电压Vl，电感电流通过二极管D续流，使得Vo大于Vi。可以证明，Vo=Vi*[T/(T-Ton)]，T是开关脉冲周期，Ton是导通时间。

boost变换器的工作原理

Boost变换器工作于CCM和DCM时的主要关系式及其临界电感

根据流过电感的最小电流是否为零（即电感电流在S关断期间是否出现断续）也可将Boost交换器划分为两种模式：连续导电模式(CCM)和不连续导电模式(DCM)。对于给定的开关频率、负载电阻及输入和输出电压，Boost变换器存在一临界电感Lc，当L>Lc时，变换器处于CCM：而当L基本工作原理是在输入电压变化、内部参数变化和外接负载变化的情况下，控制电路通过被控制信号与基准信号的差值进行闭环反馈，调节主电路开关管的导通(或截止)时间，使得开关变换器的输出电压或电流相对稳定。

为分析稳态特性，简化推导公式的过程，特作以下两点假设:

(1)开关管、续流二极管均是理想元件。也就是可以瞬间地“导通”或“截止”，而且“导通”时压降为零，“截止”时漏电流为零。

(2) 电感、电容是理想元件。电感I作在线性区而未饱和，寄生电阻为零，电容的等效串联电阻(ESR)为零。

boost变换器的工作模式

Boost DC-DC变换器又称升压变换器(Step Up Converter)，其电路拓扑结构如图2.1所示。

BoostDC-DC变换器的基本电路由功率开关管VT、续流二极管VD、储能电感L、输出滤波电容C等组成。因为MOSFET管开关速度较快，控制逻辑相对简单，所以开关管VT一般都采用MOSFET管。

在开关管VT导通期间，电感中的电流上升:在开关管VT截止期间，电感电流下降。如果在开关管VT截止期间，电感中的电流降到零，并在截止期间的剩余时间内电感中存储的能量也为零，则称这种开关电源工作于电感电流不连续工作模式(Discontinuous ConducTIon Mode, DCM);否则工作于电感电流连续工作模式(ConTInuousConducTIon Mode, CCM)"。下面对Boost DC-DC开关变换器的两种工作模式分别进行分析，以便于进行系统设计。

boost变换器的工作范围

假设Boost DC-DC开关变换器的输入电压范围为[V.min，V.max]，负载电阻范围为[R min, RL.max]。在RL-V;平面上开关变换器的工作范围对应-一个矩形，分别根据各开关变换器CCM和DCM的临界电感Lc及CISM和IISM的临界电感Lk的表达式，作出其所描述的曲线，可将RL-V;平面分为CCM和DCM及CISM和IISM两个部分，如图2.5所示，

由图2.5可知，对于Boost DC-DC变换器，其CISM和IISM的临界电感LK与输入电压和负载电阻的关系呈单调关系，而CCM和DCM的临界电感Lc与输入电压和负载电阻并不是单调关系。在RL-V;平面上,不同的电感取值，Boost 变换器I作在不同的模式34.12-131