电力电子-课件9.2boost

1升压式变换器（Boost）

电路构成：L,Q,D,C四个元件构成升压式电路2升压式变换器工作状态分析当Q导通时，电感电流线性增长：电容维持负载电流，假定

输出电压恒定（电容足够

大）3升压式变换器工作状态分析当Q截止时，电感电流线性减小：4升压式变换器工作状态分析联立等式，求解：由上式可知，输出电压大于输入电压，属升压电路稳态时5Io=ID电感电流临界时工作分析iLtiDΔi

06电流临界连续工作条件电感电流临界连续时的输出（负载）电流：在稳态时，Δi=imax-imin,由前式得为什么是TOF?和BUCK型变换器相比，是否相同？7电流临界连续工作条件当D＝0.5时，有最大临界连续电流：形式与BUCK型变换器相同8当电感电流断续时，用类似BUCK变换器的分析方法可得：两式相除电感电流断续时工作分析iLtiDΔi

00Ton

TT’oF9断续条件下输出电压经过整理，得到输出/输入电压比值：断续下输出电压同样和负载电流相关Io

相同条件下，D越大，Ui/Uo越小D相同条件下，负载电流越大，Ui/Uo越大10升压式变换器标幺输出特性图中A部分为电流连续模式图中B部分为电流临界连续模式图中C部分为电流断续模式当Io＝0时，输出开路，Uo/Ui=0，即Uo＝∞

即输出无限大，会损坏器件理想Boost变换器不允许输出开路！实际….必须有过压保护！11实际升压式变换电路由于晶体管、二极管有导通压降，电感有寄生电阻，可简化成串联电阻（线圈电阻与半导体器件导通电阻之和）：所以输出电压表达式：Ui-RIi物理意义：等效内阻使输出电压减小，影响升压能力12实际升压电路的调节特性代入Ii=Io(1-D)整理变换：当参变量R／RL加大时，输出与输入电压比偏离1/(1一D)越大，即对D的敏感程度下降，控制特性变差。13电路参数选择输入电流ii=iL功率晶体管电流（Iomin为电感临界电流）14电路参数选择（功率管）一般取功率晶体管的最大电流ICM功率管的电压满足：15电路参数选择（二极管）二极管的平均电流和有效电流为二极管的电压满足：16电路参数选择（电感）为保证电感在所有工作条件下电感电流连续，有：

Iomin=IG将Iomin代入IG表达式(式9-52)，即得到电感L：或17电路参数选择（电容）电容电压纹波是由电感电流充电和电容放电来决定的。当晶体管导通期间，电容放电维持负载所需功率：所以有

18内容:1）电路名称和拓扑

2）电感电流连续模式（CCM）下的工作原理和外特性分析－－方法和结果

3）电感电流连续模式（DCM）下的工作原理和外特性分析－－方法和结果；临界连续的概念

4）关键点电流电压波形和器件应力

5）L、C的设计依据和方法Boost变换器的特点:1）iin=iL;Io=ID2）峰值电流:iQ

、iD

和

iL相同

3）输入电流纹波小而输出电流纹波大.Boost变换器小结19作业

P2259-2（a）提示：任一绕组伏秒平衡9-3去掉“,假定效率为95%”

加问：（3）若忽略前面提到的0.05欧的附加等效电阻（即理想Boost变换器），输出60V是否可能？提示：“60V”均指全部工作范围内均能输出60V20Boost/Buck升降压变换器电路构成，注意副边电压为负值当Q导通时，电能给电感储能，二极管截止，输出由滤波电容供电。当Q截止时，电感产生感应电势维持原电流方向不变，迫使二极管导通，电感电流向负载供电，同时也向电容充电，输出负电压。21升降压变换器Qon，电感电流线性上升：22升降压变换器Qoff，电感电流线性下降：23升降压变换器整理两式D<0.5时，Uo<Ui，电路为降压型D>0.5时，Uo>Ui