专门做详情页的网站wordpress提速

当前位置： 首页 > news >正文

专门做详情页的网站,wordpress提速,贵州省城乡建设局网站查,网站轮播图片psd源码Boost电路又称为升压斩波电路#xff08;Boost Chopper#xff09;#xff0c;是一种典型的直流变换电路。这种电路广泛应用于开关电源、直流电机传动、光伏发电系统以及电动汽车的驱动控制等领域。 1 Boost电路原理 图1是Boost电路的原理图#xff0c;从图中可以看出Boost Chopper是一种典型的直流变换电路。这种电路广泛应用于开关电源、直流电机传动、光伏发电系统以及电动汽车的驱动控制等领域。 1 Boost电路原理 图1是Boost电路的原理图从图中可以看出该电路由开关管VQ、电感L、输入滤波电容Cs、输出滤波电容C、二极管VD和负载R组成。其中开关管VQ的控制端需要输入驱动信号来控制其导通和截止工程应用中驱动信号通常采用PWM的方式来实现。 图1 Boost电路拓扑结构图 当控制端的输入信号为高电平时此时开关管VQ导通相当于短路其等效电路如图2所示。通过电路可以看出此时输入电压给电感L充电需要注意这时电感两端电压的极性为左正右负并且随着时间的增加电感上的电流即输入电流不断增大。此时二极管VD反向截止相当于断路。而此时的电容C向负载R放电随着时间的增加电容C两端的电压即输出电压在不断减小。 图2 Boost电路VQ导通时等效电路图 当控制端的输入信号为低电平时此时开关管VQ截止相当于断路其等效电路如图3所示。此时电感L两端电压的极性变为右正左负使得VD导通电感放电且随着时间的增加电感上的电流即输入电流不断减小。这时输入电压和电感L上的电压叠加起来一起给电容C充电同时给负载R供电。随着时间的增加电容C两端的电压即输出电压在不断增加。 图3 Boost电路VQ截止时等效电路图 通过给开关管输入PWM控制脉冲VQ的开关状态不断变化重复着上述过程最终使得电路的输出电压高于输入电压。Boost电路的工作波形如图4所示。 图4 Boost电路工作波形图 2 Boost电路的工作模式 Boost电路根据电感上的电流是否连续分为三种工作模式分别是连续导通模式Continuous Conduction ModeCCM、临界导通模式Boundary Conduction ModeBCM和非连续导通模式Discontinuous Conduction ModeDCM。为了深入研究Boost电路这三种工作模式的原理先介绍两个概念纹波电流和电流平均值。 1输入信号的纹波电流 纹波电流通常用峰峰值来表示即  有时纹波电流也可以用峰峰值的一半来表示即   2波动电流的平均值 注 式中表示在周期内输入电流与t轴围成图象的面积。图5 红色线围成的区域 2.1 CCM连续导通模式 图5 Boost电路CCM模式下电感电流波形图 通过图5可以看出Boost电路工作在CCM模式时。此时一个周期内的由一个矩形和一个三角形组成即 CCM模式下纹波电流为 CCM模式下波动电流的平均值为  上式可以说明到的距离和到的距离相等即。若想让Boost电路工作在CCM模式须保证也就是要保证大于。 综上所述Boost电路工作在CCM模式下需要满足的条件为 2.2 BCM临界导通模式 图6 Boost电路BCM模式下电感电流波形图 通过图6可以看出Boost电路工作在CCM模式时。此时一个周期内的由一个三角形组成即 BCM模式下纹波电流为 BCM模式下波动电流的平均值为 上式同样可以说明到的距离和到的距离相等即。若想让Boost电路工作在BCM模式须保证也就是要保证等于。 由于所以Boost电路工作在BCM模式下需要满足的条件为 2.3 DCM非连续导通模式 图7 Boost电路DCM模式下电感电流波形图 通过图7可以看出Boost电路工作在DCM模式时此时一个周期内的由一个三角形组成但是该三角形的底边长为且有即 DCM模式下纹波电流和BCM模式一样 DCM模式下波动电流的平均值为 在DCM模式下到的距离和到的距离并不相等从图中可知即。由此可以看出 若想让Boost电路工作在DCM模式需要保证小。 综上所述Boost电路工作在DCM模式下需要满足的条件为 2.4 小结 1当 时Boost电路工作在连续导通模式CCM 2当 时Boost电路工作在临界导通模式BCM  3当 时Boost电路工作在非连续导通模式DCM  3 Boost电路在CCM模式下的元件参数设计 Boost电路通常工作在CCM模式下所以本文主要研究CCM模式下Boost电路的元件参数设计。为了更好的表述和理解首先对以下变量进行说明和表示输入和输出的直流电压 表示电感L上的电压和表示输入和输出的直流电流 和表示输入和输出的功率表示控制信号的周期表示控制信号高电平持续的时间则表示控制信号低电平持续的时间D表示控制信号高电平的占空比。 1输入电压与输出电压的关系 由于电感上的能量遵循守恒原则即吸收的能量等于释放的能量如图4(d)所示。根据伏秒平衡公式可得 2输入电流与输出电流的关系 假设电路工作在理想状态下电路无损耗即 3.1 储能电感L的参数设计 1求电感上的纹波电流 已知电感的VCR ① 在时间内由图4(d)所示 此时与方向关联有 ② 在时间内由图4(d)所示 此时与方向非关联有 综上所述在CCM模式下电感上的纹波电流为 2通过上述分析可知CCM模式下电感上的纹波电流为 而电感上的电流就是输入电流  另外根据第3节对Boost电路工作模式的分析可知在CCM模式下有 则有 由此得出要使Boost电路工作于CCM模式下其电感L的取值必须满足下述条件 注意上式中的表示Boost电路的最大输出功率 3设计Boost电路电感L的参数时不仅要考虑电路的工作模式还要考虑电流的纹波率电感电流的纹波率  已知 所以 若电路的电流纹波率要满足则有 比较上面两个电感L的取值条件由于纹波率指标通常都小于1所以在CCM模式下电感L的取值只需要考虑纹波率指标即可。即Boost电路工作在CCM模式下且纹波率要小于时电感L的取值需满足的条件为 4令 当时取得最大值即 要满足只需满足即可因此当D可以取到1/3时电感L的取值需满足的条件为 5综上所述Boost电路工作在CCM模式下且电流纹波率小于时电感L的取值需满足 特别的当占空比D可以取1/3时电感L的取值需满足的条件又可以表述为 3.2 输出滤波电容C的参数设计 相对于储能电感的参数设计输出滤波电容的参数设计要简单一些只需要考虑输出电压纹波率的指标即可。 首先求输出滤波电容C上的纹波电压 已知输出滤波电容的VCR 代入参数可得 所以 要求输出电压纹波率小于即 综上所述Boost电路在满足输出电压纹波率小于时输出滤波电容C的取值需满足的条件为 3.3 输入滤波电容Cs的参数设计 在CCM模式下假设电感L的纹波电流全部被输入电容Cs吸收(参考图5)则有 其中是输入信号的纹波电压而是输入电压的纹波率 其中是输入信号的纹波电流 3.4 小结 要求Boost电路工作在CCM模式且要求电流纹波率小于输出电压纹波率小于输入电压纹波率小于时其储能器件的参数设计所需满足的条件如下 1储能电感L的参数选取 特别的当电路的占空比D可以取值1/3时上式可写为 2输出滤波电容C的参数选取 3输入滤波电容Cs的参数选取 下一章Boost电路硬件设计实例_Vane Zhang的博客-CSDN博客