如何理解升压斩波（Boost）电路？

1、什么是斩波电路?

斩波电路原来是指在电力运用中,出于某种需要,将正弦波的一部分"斩掉".(例如在电压为50V的时候,用电子元件使后面的50~0V部分截止,输出电压为0.)后来借用到DC-DC开关电源中,主要是在开关电源调压过程中,原来一条直线的电源,被线路"斩"成了一块一块的脉冲。

2、斩波电路分类

a、Buck电路:降压斩波器，其输出平均电压Uo小于输入电压Ui，输出电压与输入电压极性相同。

b、Boost电路:升压斩波器，其输出平均电压Uo大于输入电压Ui，输出电压与输入电压极性相同。

c、Buck-Boost电路:降压或升压斩波器，其输出平均电压Uo大于或小于输入电压Ui，输出电压与输入电压极性相反，电感传输。

d、Cuk电路:降压或升压斩波器，其输出平均电压Uo大于或小于输入电压Ui，输出电压与输入电压极性相反，电容传输。

本文主要讲解升压斩波(Boost)电路的原理。

3、升压斩波(Boost)电路

升压电路如下图所示，假设电感L值和电容C值都很大，下面分析其工作原理。

 

 

a、V通时，E向L充电，充电电流恒为Ii，同时C向负载供电，因为C值很大，所以输出电压恒为Uo，设V通的时间为Ton，此阶段L上积蓄的能量位为EIiTon。

b、V断时，E和L共同向C充电并向负载R供电，设V断的时间位Toff，则此阶段电感L释放的能量为(Uo - E)IiToff。

c、如果达到稳态，一个周期T中，在L中积蓄的能量和释放的能量应该相等，则

EIiTon = (Uo - E)IiToff

Uo - E = ETon / Toff

Uo = E(1 + Ton / Toff)

Uo = E(Ton + Toff)/ Toff = E(T / Toff)

d、因为(T / Toff)大于等于1，所以此电路的输出电压高于电源电压，故称该电路为升压斩波(Boost)电路。

e、(T / Toff)称为升压比，调节其大小可以改变Uo大小。