電力電子-課件9.2boost

1升壓式變換器（Boost）

電路構(gòu)成：L,Q,D,C四個元件構(gòu)成升壓式電路2升壓式變換器工作狀態(tài)分析當Q導通時，電感電流線性增長：電容維持負載電流，假定

輸出電壓恒定（電容足夠

大）3升壓式變換器工作狀態(tài)分析當Q截止時，電感電流線性減小：4升壓式變換器工作狀態(tài)分析聯(lián)立等式，求解：由上式可知，輸出電壓大于輸入電壓，屬升壓電路穩(wěn)態(tài)時5Io=ID電感電流臨界時工作分析iLtiDΔi

06電流臨界連續(xù)工作條件電感電流臨界連續(xù)時的輸出（負載）電流：在穩(wěn)態(tài)時，Δi=imax-imin,由前式得為什么是TOF?和BUCK型變換器相比，是否相同？7電流臨界連續(xù)工作條件當D＝0.5時，有最大臨界連續(xù)電流：形式與BUCK型變換器相同8當電感電流斷續(xù)時，用類似BUCK變換器的分析方法可得：兩式相除電感電流斷續(xù)時工作分析iLtiDΔi

00Ton

TT’oF9斷續(xù)條件下輸出電壓經(jīng)過整理，得到輸出/輸入電壓比值：斷續(xù)下輸出電壓同樣和負載電流相關(guān)Io

相同條件下，D越大，Ui/Uo越小D相同條件下，負載電流越大，Ui/Uo越大10升壓式變換器標幺輸出特性圖中A部分為電流連續(xù)模式圖中B部分為電流臨界連續(xù)模式圖中C部分為電流斷續(xù)模式當Io＝0時，輸出開路，Uo/Ui=0，即Uo＝∞

即輸出無限大，會損壞器件理想Boost變換器不允許輸出開路！實際….必須有過壓保護！11實際升壓式變換電路由于晶體管、二極管有導通壓降，電感有寄生電阻，可簡化成串聯(lián)電阻（線圈電阻與半導體器件導通電阻之和）：所以輸出電壓表達式：Ui-RIi物理意義：等效內(nèi)阻使輸出電壓減小，影響升壓能力12實際升壓電路的調(diào)節(jié)特性代入Ii=Io(1-D)整理變換：當參變量R／RL加大時，輸出與輸入電壓比偏離1/(1一D)越大，即對D的敏感程度下降，控制特性變差。13電路參數(shù)選擇輸入電流ii=iL功率晶體管電流（Iomin為電感臨界電流）14電路參數(shù)選擇（功率管）一般取功率晶體管的最大電流ICM功率管的電壓滿足：15電路參數(shù)選擇（二極管）二極管的平均電流和有效電流為二極管的電壓滿足：16電路參數(shù)選擇（電感）為保證電感在所有工作條件下電感電流連續(xù)，有：

Iomin=IG將Iomin代入IG表達式(式9-52)，即得到電感L：或17電路參數(shù)選擇（電容）電容電壓紋波是由電感電流充電和電容放電來決定的。當晶體管導通期間，電容放電維持負載所需功率：所以有

18內(nèi)容:1）電路名稱和拓撲

2）電感電流連續(xù)模式（CCM）下的工作原理和外特性分析－－方法和結(jié)果

3）電感電流連續(xù)模式（DCM）下的工作原理和外特性分析－－方法和結(jié)果；臨界連續(xù)的概念

4）關(guān)鍵點電流電壓波形和器件應力

5）L、C的設(shè)計依據(jù)和方法Boost變換器的特點:1）iin=iL;Io=ID2）峰值電流:iQ

、iD

和

iL相同

3）輸入電流紋波小而輸出電流紋波大.Boost變換器小結(jié)19作業(yè)

P2259-2（a）提示：任一繞組伏秒平衡9-3去掉“,假定效率為95%”

加問：（3）若忽略前面提到的0.05歐的附加等效電阻（即理想Boost變換器），輸出60V是否可能？提示：“60V”均指全部工作范圍內(nèi)均能輸出60V20Boost/Buck升降壓變換器電路構(gòu)成，注意副邊電壓為負值當Q導通時，電能給電感儲能，二極管截止，輸出由濾波電容供電。當Q截止時，電感產(chǎn)生感應電勢維持原電流方向不變，迫使二極管導通，電感電流向負載供電，同時也向電容充電，輸出負電壓。21升降壓變換器Qon，電感電流線性上升：22升降壓變換器Qoff，電感電流線性下降：23升降壓變換器整理兩式D<0.5時，Uo<Ui，電路為降壓型D>0.5時，Uo>Ui