Boost电路

悠悠 2022-10-16 04:49 247阅读 0赞

前一篇文章中，我们介绍了Buck电路。它的特征是电源、开关和负载是串联在一起的。

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那么，我们能不能把开关与电源/负载进行并联呢？我们试着画画。这里，我们直接在负载RL上并联了电容C1，作用是滤波。

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这个电路中，当开关闭合时，电源短路。我们可以增加一个电阻或者电感限制开关闭合时的电流。如果用电阻，则电阻会消耗功率；如果用电感，就不会消耗功率。我们就用电感：

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当开关断开时，电源和电感同时对电容充电，对负载供电。  
当开关闭合的时候，电源对电感进行充电。我们希望这时电容对负载供电。但实际上电容被开关短路，所以电容不能对RL供电。我们可以增加一个二极管，防止电容的电流被开关短路：

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上述电路就是Boost电路。  
当开关断开时，电源和电感同时对电容充电，对负载供电。  
当开关闭合的时候，电源对电感进行充电。由于二极管的存在，电容只能对RL供电。  
在Boost电路中，电源和电感同时对负载供电，所以Boost是一个升压电路。  
整个电路中，只有负载会消耗功率，因此Boost电路的能量转化效率很高。

下面是Boost电路中各个元件的参数的计算方式，推导过程略。  
占空比D = (Uo - Ui) / Uo。Uo是输出电压，Ui是输入电压；  
电感电压UL = Ui  
电感量L = Ui \* D \* Ts / dI。Ts是开关的一个开关周期，dI是输出电流的波纹  
电容C = Io \* D \* Ts \* 1000 / dUc。Io是输出电流，dUc是输出电压的波纹  
输出电阻Ro = Uo/ Io。Io是输出电流的平均值

在实际电路中，我们用一个MOS管作为电子开关，另外需要一个芯片控制MOS管的开关频率和占空比。

感谢定明芳老师的讲解。

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