Boost升壓電路是六種基本斬波電路之一，是一種開(kāi)關(guān)直流升壓電路，它可以使輸出電壓比輸入電壓高。主要應(yīng)用于直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)、單相功率因數(shù)校正（PFC）電路及其他交直流電源中。
1.boost電路工作原理
升壓(Boost)斬波電路的工作原理：假定那個(gè)開(kāi)關(guān)（三極管或者mos管）已經(jīng)斷開(kāi)了很長(zhǎng)時(shí)間，所有的元件都處于理想狀態(tài)，電容電壓等于輸入電壓。
分析升壓斬波電路工作原理時(shí)，首先假設(shè)電路中電感L值很大，電容C值也很大。當(dāng)可控開(kāi)關(guān)V處于通態(tài)時(shí)，電源E向電感L充電，充電電流基本恒定為I1，同時(shí)電容C上的電壓向負(fù)載供電。因?yàn)镃值很大，基本能保持輸出電壓uo為恒值，記為Uo。設(shè)V處于通態(tài)的時(shí)間為ton，當(dāng)V處于斷態(tài)時(shí)E和L共同向電容C充電并向負(fù)載提供能量。設(shè)V處于關(guān)斷的時(shí)間為toff，則在此期間電感L釋放的能量為(Uo-E)I1toff。當(dāng)電路工作于穩(wěn)態(tài)時(shí)，一個(gè)周期T中電感L積蓄的能量與釋放的能量相等。
在充電過(guò)程中，開(kāi)關(guān)閉合（三極管導(dǎo)通），等效電路如圖1，開(kāi)關(guān)（三極管）處用導(dǎo)線代替。這時(shí)，輸入電壓流過(guò)電感。二極管防止電容對(duì)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(guò)程如圖2，這是當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)（三極管截止）時(shí)的等效電路。當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)（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(lái)的電路已斷開(kāi)，于是電感只能通過(guò)新電路放電，即電感開(kāi)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(shuō)起來(lái)升壓過(guò)程就是一個(gè)電感的能量傳遞過(guò)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(guò)程中保持一個(gè)持續(xù)的電流。如果這個(gè)通斷的過(guò)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。
2.boost電路參數(shù)計(jì)算
已知參數(shù)：輸入電壓：12V --- Vi；輸出電壓：18V ---Vo；輸出電流：1A --- Io；輸出紋波：36mV --- Vpp；工作頻率：100KHz --- f。
1、占空比：穩(wěn)定工作時(shí)，每個(gè)開(kāi)關(guān)周期，導(dǎo)通期間電感電流的增加等于關(guān)斷期間電感電流的減少，即Vi*don/（f*L）=（Vo+Vd-Vi）*（1-don）/（f*L），整理后有don=（Vo+Vd-Vi）/（Vo+Vd），參數(shù)帶入，don=0.572。
2、電感量：先求每個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)電感初始電流等于輸出電流時(shí)的對(duì)應(yīng)電感的電感量。其值為Vi*（1-don）/（f*2*Io），參數(shù)帶入，Lx=38.5uH，deltaI=Vi*don/（L*f），參數(shù)帶入，deltaI=1.1A。當(dāng)電感的電感量小于此值Lx時(shí)，輸出紋波隨電感量的增加變化較明顯，當(dāng)電感的電感量大于此值Lx時(shí)，輸出紋波隨電感量的增加幾乎不再變小，由于增加電感量可以減小磁滯損耗，另外考慮輸入波動(dòng)等其他方面影響取L=60uH，deltaI=Vi*don/（L*f），參數(shù)帶入，deltaI=0.72A，I1=Io/（1-don）-（1/2）*deltaI，I2= Io/（1-don）+（1/2）*deltaI，參數(shù)帶入，I1=1.2A，I2=1.92A。
3、輸出電容：此例中輸出電容選擇位陶瓷電容，故 ESR可以忽略C=Io*don/（f*Vpp），參數(shù)帶入，C=99.5uF，3個(gè)33uF/25V陶瓷電容并聯(lián)。
4、磁環(huán)及線徑：查找磁環(huán)手冊(cè)選擇對(duì)應(yīng)峰值電流I2=1.92A時(shí)磁環(huán)不飽和的適合磁環(huán)，Irms^2=（1/3）*（I1^2+I2^2-I1*I2），參數(shù)帶入，irms=1.6A，按此電流有效值及工作頻率選擇線徑。
3.boost電路和buck電路區(qū)別
Buck電路：降壓斬波器，其輸出平均電壓Uo小于輸入電壓Ui，輸出電壓與輸入電壓極性相同。
Boost電路：升壓斬波器，其輸出平均電壓Uo大于輸入電壓Ui，輸出電壓與輸入電壓極性相同。
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