BOOST升压完整电路图(boost升压电路multisim仿真)

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Boost变换器电路是一种单管非隔离DC变换器电路,其输出电压大于或等于输入电压。它由DC电压源、电感、开关管、二极管、滤波电容和负载电阻组成。升压电路图如图1所示。

图1升压转换器电路拓扑

在以前的Buck变换器电路中,其拓扑结构由电压源、串联开关和电流源负载组成。升压变换器电路是buck变换器电路的双重拓扑,升压变换器由电流源(串联大电阻的电压源)、并联开关和电压源负载(并联电容)组成。通过控制开关管的占空比,进而控制输出电压,升压变换器电路的两种工作状态如图2和图3所示,分别代表开关管的导通状态和关断状态。

图2升压电路的开关管t导通

图3升压电路的开关管T被切断

根据电感电流是否连续,升压电路仍分为连续导通、不连续导通和临界状态三种状态。为了方便地分析升压电路的稳态特性并简化公式推导过程,作出以下假设:

1)开关管和二极管是理想器件,即在导通时不考虑管压降的情况下可以瞬间导通或关断,关断时不会产生漏电流。

2)电感和电容是理想元件。电感工作在线性区不饱和,寄生电阻为0,电容等效串联电阻也为0。

3)输出电压中的纹波电压与输出电压的比值很小,近视的可以忽略。

1.升压转换器处于连续导通模式。1)开关管T导通时,如图2所示。二极管D连接到Us的负极,承受反向电压截止。电容器C以正极性和负极性向负载R供电。所有电压源都加载在电感L的两端,即uL=Us。在此电压下,电感电流线性增加,存储的磁场能量也线性增加。在开关管T的一个周期内,开关管T导通时间为ton。开关T接通后,电感电流增加

其中D是占空比,D=ton/Ts。2)开关管T断开时,如图3所示。当二极管受到直流电压导通时,电感电流通过二极管流向输出侧,电感L中的磁场会改变电感两端的电压极性,保证电感电流保持不变。所以电压源Us的串联电感电压uL给电容和电阻供电,负载R两端的极性仍然是正负。电感电压uL=Us-Uo0,电感电流线性下降。一个周期开关管T关断时间是Ts-ton。在开关管T的关断期间,电感电流的减少量为

在稳定状态下,开关管导通状态期间电感电流的增加等于关断状态期间电感电流的减少,即

因此,通过简化,电压增益可由下式获得

即Uo=Us/(1-D),因为D0是1-D1,所以输出Uo总是大于输入Us,所以这个电路是升压电路。

二、升压变换器处于连续导通模式(省略,设计中一般不使用,有兴趣的人可以参考这些知识)三、升压变换器处于临界模式。升压变换器处于电感电流临界状态,电感电流等于电源电流的两倍,即iL=2Is。转换电路的输入功率和输出功率分别为

假设忽略损耗,输入功率等于输出功率,则可以得到

联立方程

可获得的电感临界值

需要注意的是,在实际应用中,电感的实际值一般是电感临界值的1.2-1.3倍。

四。纹波电压和电容的设计在电感连续模式下,认为所有二极管电流都会流入电容。在每个开关管周期中,电容充电或放电的能量Q为

Q产生的纹波电压可以表示为

图5负载电压和输入电压

图6负载电流

实验二,

技术规格:IGBT,输入电压12V,输出电压36V,电阻20欧姆,纹波电压0.2%Uo,开关器件10kHz。

用MATLAB计算仿真模型中使用的参数。

图7参数计算

建立仿真模型。

图8模拟模型

模拟结果的验证

图9负载电压和输入电压

图10负载电流

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