Boost電路的結(jié)構(gòu)及工作原理_Boost的應(yīng)用電路

　　Boost電路定義

　　Boost升壓電路的英文名稱為“theboostconverter”，或者叫“step-upconverter”，是一種開關(guān)直流升壓電路，它能夠?qū)⒅绷麟娮優(yōu)榱硪还潭妷夯蚩烧{(diào)電壓的直流電，也稱為直流—直流變換器（DC/DCConverter）。

　　直流—直流變換器通過對電力電子器件的通斷控制，將直流電壓斷續(xù)地加到負(fù)載上，通過改變占空比改變輸出電壓平均值。

　　假定那個(gè)開關(guān)（三極管或者mos管）已經(jīng)斷開了很長時(shí)間，所有的元件都處于理想狀態(tài)，那么電容電壓等于輸入電壓。

　　開關(guān)管Q也為PWM控制方式，但最大占空比Dy必須限制，不允許Dy=1的狀態(tài)下工作。電感Lf在輸入側(cè)，成為升壓電感。

　　Boost電路結(jié)構(gòu)

　　下面以UC3842的Boost電路為例介紹Boost電路的結(jié)構(gòu)。

　　圖中輸入電壓Vi=16~20V，既供給芯片，又供給升壓變換。

　　開關(guān)管以UC3842設(shè)定的頻率周期開閉，使電感L儲(chǔ)存能量并釋放能量。

　　當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，電感以Vi/L的速度充電，把能量儲(chǔ)存在L中。當(dāng)開關(guān)截止時(shí)，L產(chǎn)生反向感應(yīng)電壓，通過二極管D把儲(chǔ)存的電能以（Vo-Vi）/L的速度釋放到輸出電容器C2中。輸出電壓由傳遞的能量多少來控制，而傳遞能量的多少通過電感電流的峰值來控制。

　　整個(gè)穩(wěn)壓過程由二個(gè)閉環(huán)來控制，即：

　　閉環(huán)1輸出電壓通過取樣后反饋給誤差放大器，用于同放大器內(nèi)部的2.5V基準(zhǔn)電壓比較后產(chǎn)生誤差電壓，誤差放大器控制由于負(fù)載變化造成的輸出電壓的變化。

　　閉環(huán)2Rs為開關(guān)管源極到公共端間的電流檢測電阻，開關(guān)管導(dǎo)通期間流經(jīng)電感L的電流在Rs上產(chǎn)生的電壓送至PwM比較器同相輸入端，與誤差電壓進(jìn)行比較后控制調(diào)制脈沖的脈寬，從而保持穩(wěn)定的輸出電壓。誤差信號(hào)實(shí)際控制著峰值電感電流。

　　Boost電路的工作原理

　　Boost電路的工作原理分為充電和放電兩個(gè)部分來說明。

　　充電過程

　　在充電過程中，開關(guān)閉合（三極管導(dǎo)通），等效電路圖入下圖所示，開關(guān)（三極管）處用導(dǎo)線代替。

　　這時(shí)，輸入電壓流過電感。二極管防止電容對地放電。

　　由于輸入是直流電，所以電感上的電流以一定的比率線性增加，這個(gè)比率跟電感大小有關(guān)。

　　隨著電感電流增加，電感里儲(chǔ)存了一些能量。

　　放電過程

　　如圖，這是當(dāng)開關(guān)斷開（三極管截止）時(shí)的等效電路。

　　當(dāng)開關(guān)斷開（三極管截止）時(shí)，由于電感的電流保持特性，流經(jīng)電感的電流不會(huì)馬上變?yōu)?，而是緩慢的由充電完畢時(shí)的值變?yōu)?。

　　而原來的電路已斷開，于是電感只能通過新電路放電，即電感開始給電容充電，電容兩端電壓升高，此時(shí)電壓已經(jīng)高于輸入電壓了。升壓完畢。

　　說起來升壓過程就是一個(gè)電感的能量傳遞過程。充電時(shí)，電感吸收能量，放電時(shí)電感放出能量。

　　如果電容量足夠大，那么在輸出端就可以在放電過程中保持一個(gè)持續(xù)的電流。

　　如果這個(gè)通斷的過程不斷重復(fù)，就可以在電容兩端得到高于輸入電壓的電壓。