资讯详情

手撕Boost!Boost公式推导及实验验证

文章在微信微信官方账号首发,请注意。

前段时间写了Buck电路的铃声,很多同学给我留了作业,让我谈谈Boost。今天就来看看Boost电路。

不管是什么,我们都知道buck,还是boost总有一些公式用于电感感应计算、电流纹波、输入电压纹波大小、输出电压纹波大小等。

当我们设计这些公式时,我们会计算很多DCDC芯片手册中也有这些公式。

就我自己而言,我很好是的,相信大家都一样。

所以,甚至于可以

图片

如果我们理解这些公式,我们就会理解它们Boost电路各地的电流和电压如何?如果遇到一些问题,可以知道为什么不看公式。

所以,

另外,经过计算,我们会发现:

本文将讨论这些问题。

我们先来看

首先,让我们谈谈最基本的一个

上图中MOS管道是一个开关,只要速度足够快(开关频率足够高),控制导管和关闭时间(充放电时间),输出滤波电容器,基本稳定Vo也就是输出电压。

我们来

开关导通时,电感L接地,二极管截止,Vi给电感L充电,电感两端的电压是Vi。

当开关变为不导电时,由于电感L以前已充电,电流通过,电流向右,电感两端的电流不能突变,因此会感应电压,使右侧的二极管导电。

输出电压Vo恒定,二极管导通压降为Vd,所以电感右端的电压是Vo Vd,电感左端电压是电源输入Vi。这是升压boost电路, 所以Vo Vd>Vi,此时电感放电,负载供电,输出滤波电容充电。

此外,电感的两端电压为右侧电压Vo Vd减去左侧电压Vi,即:Vo Vd-Vi

Boost电路不考虑纹波电压,电路流,不考虑纹波电压,Vi和Vo都是恒定的,Vo大于Vi。

电感L的一端是恒定电压Vi,另一端接地。这说明开关导通时,

根据电感

(虽然我不喜欢背诵公式,但我认为这个公式是电感器最重要的。我以前说过,它可以推导出电感储能公式等等。同样,电容器最重要的公式:i=C*du/dt。)

电感两端电压好U=Vi不变,电感量L也是常数,所以,,也就是说,电流随时随时随变化吗?

如果我们规定电流向负载的方向是正的,根据电感的电压,左边大于右边,所以

电感两端的电压U=Vo Vd-Vi,它也是恒定的,电流也时间线性变化。但是电压的方向是相反的,右边大于左边,所以

当我第一次看到电感电流波形是这样的时候,我觉得很巧合,

现在自然知道了,当然,知道似乎没用,

我们在一定知道有一个参数叫做吧。

我们会要求,

因为我们一般认为电感的感觉是不变的,但实际情况是,当电流达到一定程度时,电感L会随着电流的增加而减少,所以会有电感饱和电流。

而且,随着电感电流的不断增加,电感下降速度加快。

我们复习下电感这个曲线,很多电感手册都有,电感的饱和电流是指(不同厂家的值不同)时的电流。

当电感电流增大到饱和电流时,L会迅速减小,这意味着di/dt=U/L快速增大。

也就是说,di/dt变大了,即电感电流随时间更快的增大。

电流更大,所以进一步的电感L更小,di/dt更大,电流更大。

这样,电流就会突破天际,

画一幅简单的画,感受一下。

好了,根据前面的分析,我们还是画几个关键点的电压和电流波形,这应该不难,我们也解释过。

我们推公式,自然是为了更好的选择,对吧?

目的是计算输入电容、输出电容和功率电感的值。

为了更好地理解,我们将都说一下。

首先是输入电压Vi,输出电压Vo,输出电流Vo/R,我们必须知道我们想要什么,所以这些在设计之初就已知了。

二是开关频率fs,芯片选型后确定了这一点。

然后是设计目标,输入纹波大小△Vi,输出纹波大小△Vo。

根据这些已知数量,我们可以获得电感,输入滤波电容,输出滤波电容。

好吧,我再画一遍,如下:

因为其实就是。因此,我们首先要求的是,或者说是

这也很简单,

标签: ltspice中1n4001二极管

锐单商城拥有海量元器件数据手册IC替代型号,打造 电子元器件IC百科大全!

锐单商城 - 一站式电子元器件采购平台