Boost电路（升压式变换电路）

《Second——Boost电路》

        Buck、boost、buck-boost、双向DC电路大纲整理。

        分析了电路连续、临界、断续三个开关状态，推导稳态电压增益M与电感平均电流I0关系，并使用matlab作关系图。

        建议按顺序理解阅读。

---

目录

电子整理版 

                Boost电路组成介绍

                Boost电路状态分析

                Boost电路不同状态下平均电流与占空比的关系

                MATLAB作关系图

手写整理版

                电路组成与状态分析

                Boost电路不同状态下平均电流与占空比的关系 

                MATLAB作关系图

---

电子整理版 

Boost电路组成介绍

        与Buck电路相似，Boost电路也由MOS管IRF540N，二极管，电感，电容，负载所构成。其电路结构图如图2.2.1所示。其中输入电压 Ud为9 V。

图2.2.1   Boost电路基本电路结构

Boost电路状态分析

        根据充、放电情况，得到以下三种状态：

        状态一：Ud放电，电感储能，三极管导通，iL线性增加，UL1 = Ud ，此时的等效电路图如图2.2.2(a)所示。

        状态二：当开关断开（三极管截止）时，由于电感的电流保持特性，流经电感的电流缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的电路已断开，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，UL2 = - (Uo-Ud)，等效电路图如图2.2.2(b)所示。

        状态三：电感放电结束，电容开始向负载供电，UL3 = 0，此时的等效电路图如图2.2.2(c)所示。 

(a)

(b)         (c)

图2.2.2   Boost电路工作时不同状态下的等效电路图

        由于开断时间不定，所以Boost电路工作状态分为连续状态和断续状态。其中连续状态包含状态一、二，断续状态包含状态一、二、三。

Boost电路不同状态下平均电流与占空比的关系

MATLAB作关系图

运用matlab求解、作图，程序如下： 

syms 
M=0:0.002:0.1;I1=0:0.001:0.5;
for D=0:0.1:1
    b=1;
    for I=0:0.001:0.5
        if I>1/2*D*(1-D)
            M(b)=1-D;
        else
            M(b)=2*I/(2*I+(D*D));
        end
        b=b+1;
    end
    plot(I1,M)
    hold on;
end
xlabel('I*');ylabel('电压增益1/M');
D=0:0.01:1;x=1/2.*D.*(1-D);y=D; 
plot(x,y,'*');
legend('D=0','D=0.1','D=0.2','D=0.3','D=0.4','D=0.5','D=0.6','D=0.7','D=0.8','D=0.9','D=1','分界线');

结果如图2.2.5所示。

图2.2.5 占空比不同情况下I*O与M的关系图

手写整理版

电路组成与状态分析

Boost电路不同状态下平均电流与占空比的关系 

分析推导：

MATLAB作关系图

        如有不解/错误/小意见/小讨论/小思考...欢迎提出！