王同新详解Boost电路:拓扑、工作原理与CCM特性

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Boost电路解析是一份关于Boost变换器深入分析的报告,由王同新在2003年12月发表。该报告主要探讨了Boost变换器的基本构造和工作原理,这是一种重要的电力电子变换器,其电路拓扑结构用于提升输入电压,因此被称为升压变换器。 首先,报告介绍了Boost变换器的工作流程。当晶体管导通时,输入电压Vs通过电感L进行储能,同时滤波电容C保持负载电压Vo稳定;当晶体管截止时,电感释放储存的能量给负载。导通时间的长短直接影响输出电压的提升程度,导通比D越大,输出电压Vo越高。 报告详细分析了连续传导模式(CCM)下的主要参量,如稳态电压变比M,以及电感电流纹波的计算。在CCM下,电压变比M与导通比D的关系为M=1/(1-D),表明无论D如何变化,输出电压始终大于输入电压。此外,还讨论了效率与输入输出电流比的关系。 在不连续传导模式(DCM)下,当电感L、电阻R或开关频率fS满足特定条件时,Boost电路会进入这种状态。在这种模式下,电压变比M不仅与导通比D1有关,还受D2影响,而D2是电路参数的函数。报告给出了D2与电路参数的数学关系,并展示了DCM和CCM两种模式下的稳态电压变比曲线,以及它们之间的临界条件。 报告的最后部分,作者通过示例和推导,详细地阐述了D2与电路参数的动态关系,包括电感L、电阻R、开关周期Ts、导通比D等变量对输出特性的影响。通过这些分析,读者能够全面理解Boost电路在不同工作模式下的行为和优化策略。 这份报告提供了对Boost电路的详尽解析,涵盖了电路拓扑、工作原理、稳态分析以及两种工作模式的比较,对于理解和设计高效率的升压变换器具有重要价值。