boost开关电路实验报告概论

1、Boost开关电源的设计与调试 1 实验目的： 掌握 boost 电路、KA3525 芯片的使用方法与各元器件的参数计算； 掌握各种测试仪器的使用；输入 12-16V直流电压，得到 16V稳定电 压，频率 50KH乙 输出功率 48W,纹波电压值 lOOmVo 2 实验器材： 示波器、负载、输入电源、测温器、万用表。 3 实验内容： （1）实验原理： Boost的工作原理： 图一 1. 充电过程： 代替。这时，输入电压流过电感。二极管防止电容对地放电。由于输 入是在充电过程中, 开关闭合（三极管导通），开关（三极管）处用导线 直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟 电感大小有

2、关。随着电感电流增加，电感里储存了一些能量。 2. 放电过程： 如图一，这是当开关断开（三极管截止）时的等效电路。当开关断开 （三极管截止）时，由于电感的电流保持特性，流经电感的电流不会 马上变为 0,而是缓慢的由充电完毕时的值变为 0。而原来的电路己 断开，于是电感只能通过新电路放电， 即电感开始给电容充电， 电容 两端电压升高，此时电压己经高于输入电压了。升压完毕。 KA3525 工作原理: 图二 KA3525 是电流控制型 PWM控制器，所谓电流控制型脉宽调制器是 按照接反馈电流来调节脉宽的。 在脉宽比较器的输入端直接用流过输 出电感线圈的信号与误差放大器输出信号进行比较， 从而调节占空

3、比 使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。 由于结构上有电压 环和电流环双环系统，因此，无论开关电源的电压调整率、负载调整 率和瞬态响应特性都有提高，是目前比较理想的新型控制器。 （2） MOS管，二极管选取 此电路的输出电流为 3A,输出电压 16V,根据电路所需，这里 MOS 管选择 IRF3710,二极管选择 ER1004o （根据什么选二极管） 4 实验数据分析： （1）电感、电容参数计算 电感U = L,电容 C = 占空比 0 = 1-巴。根据电路设计要求 dt j Vpp Vo Vi=12V, Vo=16V, f=50KHz, Io=3A, Vpp=100mVo 可以算得

4、D=25%, L=60uH, C=150uF,这里去两个 lOOuFo S= Ji RA2,lmmA2 走 3 到 5A电流，计算线径大小 （2）反馈环参数计算 图三 如图三所示， 根据丄V !=,这里选取R1=82K,C1=1O4, C2=103o RC2 2y/LC （3）电压、负载调整率、效率、温度 Ui(v) Ii(A) Uo(v) Io (A) 效率 12 0.03 15.95 0 12 4.74 15.50 2.98 81% 14 3.90 15.73 2.98 85% 14 0.03 15.92 0 16 3.34 15.75 2.98 87% 16 0.03 15.95 0 电

5、压调整率=(15.95-15.50)/16)*100%=2.8% 负载调整率=(15.95-15.75)/16)*100%= 1.25 % 平均效率：84% 效率低的原因 温度：满载时 KA352534.7 c：二极管32.9 C： MOS 管-44.2 C o (4)波形 1驱动信号波形 文:件鱼在时基显云沥15 EH分折卖用工旦Sh status n. 01 5.G0V/QN 950 mV of$t I -415V f -415 V .辱( 斶 LeCroy IOO.OU Stfe Isooks 10 0 psfdiv 500ME/白功 jEcgo 65 V 正 2013-8-1517:2

6、4 01 X仁50 002 ps 0 ns X2= -50.002 US - 3 2. KA3525 5脚波形 K sialug Cl曲 Effla l.OOV/dw 950 mV of$t I 40 mV r 48 mV LftCrov Sm lOOUGfdivIfii 50孕 号UM 树 ECa( B 2013-8-1517:27 19 5 电感电压波形文件鱼is时基显云沥标Wfi ES分折实用工旦群助 4. Vds 波形 K .R1 $l$tus X1= -100.004 ps 2、二 0ns X2= -100.004 US 1fdX= - LftCroy 2013-8-1517:321

7、6 文:件鱼is时基显云沥标Wfi ES分折5?用工旦Sh K 375 2070 V 正 status 20.0 USfdlvIff 止 2S0MEQlEdQe 50 0 应 _ _ LftCroy 2013-8-1517:32 39 6. MOS 管电流波形 A status mm 600 nWdw 0 mA offsei l 325 mA f 766 mA .帥 U3mA LeCrov 15 IX.叫砒丈 &GB lOOUSfdIV 1 止 41.27 30 OKS 500M&sEdQe 正 X1= -42 OOOps X 81 996 ys X2= 39 996 US 12.1957 K

8、HZ 2013-8-1517:36 48 7 满载时输出电压波形 文件施时爲显示游折姬 ffia分祈用工旦律助 o jt 0 兀 num status 0 耳 1 聊茨,6 5型呷 X1= 46 53500 ms X2= 46 53500 ms RES ( )UB 停 Edg a 0.00 ps irax 0 OM 10 n ri4 8 半载时输出电压波形 文件垂更时茲显示游冻姬运聲分折空用工旦柄助 .1. Measure P1:mean(C1) P2:rms(C1) P3:period(C1) P4freq(C1) P5.idth(C1) P6:duty(C1) P7:delay(C1) P

9、8:mean(C1) value 89 mv 162 mv -89 mv mean 3 9.9 mV 143 9 mV 39 9 mV min 阳mv 132 mv 一 .一 用0 mv max 15 mV 167 mV 一 15mV Sd9Y 3 7.6 mv 11.7 mv 一 一 一 37.6 mv num 1B 16 0 0 0 0 0 16 staius A X 时基-46.5594 nd 5.00 usJdiv 60 0kS 1 0 GS/s 停止 10.020 V Edge 0 ns X1= 46 534400ms 少= X2= 46 534400ms 4.3= LeCrov 2013-8-17 12 31 51 9 空载时输出电压波形 文件葩阿基赳左显示術転洌址运登分折实用工貝 Mensure P1 mean(C1) P2：tm$(C1) P3:period(C1) P4： P5width(C1) P&dufC1) P7:del(Ci) P8:nean(C1) viue 51 143rnV -51 mV mean 39.7 !429mV -397 mV mlri -89 rnv 133mV 一 一 -89 mV