boost升壓電路充放電

在充電過程中，開關(guān)閉合（三極管導(dǎo)通），等效電路如圖1，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(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。

放電過程如圖2，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。

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)，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u_o為恒值，記為U_o。設(shè)V處于通態(tài)的時(shí)間為t_on，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t_off，則在此期間電感L釋放的能量為(U_o-E)I₁t_off。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。

下面要分充電和放電兩個(gè)部分來說明這個(gè)電路

AA電壓低,反激升壓電路制約功率和效率的瓶頸在開關(guān)管,整流管,及其他損耗(含電感上).

1.電感不能用磁體太小的（無法存應(yīng)有的能量），線徑太細(xì)的(脈沖電流大，會(huì)有線損大）.

2 整流管大都用肖特基,大都一樣,無特色,在輸出3.3V時(shí),整流損耗約百分之十.

3 開關(guān)管,關(guān)鍵在這兒了,放大量要足夠進(jìn)飽和,導(dǎo)通壓降一定要小,是成功的關(guān)鍵.總共才一伏,管子上耗多了就沒電出來了,因此管壓降應(yīng)選最大電流時(shí)不超過0.2--0.3V.

4 最大電流有多大呢"para" label-module="para">

5 現(xiàn)成的芯片都沒有集成上述那么大電流的管子,所以咱建議用土電路就夠?qū)Ω堆箅娐妨?

以上是書本上沒有直說的知識(shí),但與書本知識(shí)可對(duì)照印證.

開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，電源經(jīng)由電感-開關(guān)管形成回路，電流在電感中轉(zhuǎn)化為磁能貯存；開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，電感中的磁能轉(zhuǎn)化為電能在電感端左負(fù)右正，此電壓疊加在電源正端，經(jīng)由二極管-負(fù)載形成回路，完成升壓功能。既然如此，提高轉(zhuǎn)換效率就要從三個(gè)方面著手：1.盡可能降低開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)回路的阻抗，使電能盡可能多的轉(zhuǎn)化為磁能；2.盡可能降低負(fù)載回路的阻抗，使磁能盡可能多的轉(zhuǎn)化為電能，同時(shí)回路的損耗最低；3.盡可能降低控制電路的消耗，因?yàn)閷?duì)于轉(zhuǎn)換來說，控制電路的消耗某種意義上是浪費(fèi)掉的，不能轉(zhuǎn)化為負(fù)載上的能量。

一種BOOST-BUCK-BOOST無橋變換器專利目的

《一種BOOST-BUCK-BOOST無橋變換器》的目的在于提出一種BOOST-BUCK-BOOST無橋變換器。

一種BOOST-BUCK-BOOST無橋變換器技術(shù)方案

《一種BOOST-BUCK-BOOST無橋變換器》采用如下技術(shù)方案：

一種BOOST-BUCK-BOOST無橋變換器，包括輸入交流電源、第一開關(guān)管S1、第二開關(guān)管S2、電感L、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、電容C和負(fù)載，所述第一開關(guān)管S1的源極分別與第二二極管D2的陽極、輸入交流電源的一端連接，第一開關(guān)管S1的漏極分別與負(fù)載的一端、電容C的一端、電感L的一端、第二開關(guān)管S2的漏極連接，電感L的另一端分別與第二二極管D2的陰極、第一二極管D1的陰極連接，第三二極管D3的陽極分別與負(fù)載的另一端、電容C的另一端連接，第三二極管D3的陰極分別與第二開關(guān)管S2的源極、第一二極管D1的陽極、輸入交流電源的另一端連接。

由所述第二開關(guān)管S2、電感L和第二二極管D2構(gòu)成BOOST電路環(huán)節(jié)，由所述第一開關(guān)管S1、電感L和第一二極管D1構(gòu)成BUCK-BOOST電路環(huán)節(jié)，由所述負(fù)載、電容C和第三二極管D3構(gòu)成輸出電路環(huán)節(jié)。

所述BUCK-BOOST電路環(huán)節(jié)和BOOST電路環(huán)節(jié)交替工作時(shí)，電感L的電流方向不變。

一種BOOST-BUCK-BOOST無橋變換器改善效果

《一種BOOST-BUCK-BOOST無橋變換器》具有的優(yōu)勢為：

將BOOST電路環(huán)節(jié)與BUCK-BOOST電路環(huán)節(jié)整合構(gòu)成，且BUCK-BOOST電路環(huán)節(jié)和BOOST電路環(huán)節(jié)共用電感L，兩種電路交替工作時(shí)流過電感L的電流方向不變，不僅減小了電路的體積，而且降低了電路中的di/dt，此外，該發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，效率高，控制電路容易實(shí)現(xiàn)，功率密度高，電路可靠性高，成本低。

《一種BOOST-BUCK-BOOST無橋變換器》涉及AC/DC變換器領(lǐng)域，具體涉及一種BOOST-BUCK-BOOST無橋變換器。

圖1是《一種BOOST-BUCK-BOOST無橋變換器》的一種BOOST-BUCK-BOOST無橋變換器結(jié)構(gòu)圖；

圖2是《一種BOOST-BUCK-BOOST無橋變換器》實(shí)施例在電感電流斷續(xù)模式下輸入電壓一個(gè)周期內(nèi)輸入電流i_in和電感電流i_L的波形圖；

圖3是《一種BOOST-BUCK-BOOST無橋變換器》實(shí)施例在電感電流連續(xù)模式下輸入電壓一個(gè)周期內(nèi)輸入電流i_in和電感電流i_L的波形圖；

圖4a～圖4e分別是《一種BOOST-BUCK-BOOST無橋變換器》的工作過程圖，其中圖4a為開關(guān)管S2導(dǎo)通，開關(guān)管S1關(guān)斷時(shí)的等效電路圖；圖4b為開關(guān)管S1和開關(guān)管S2均關(guān)斷且二極管D2導(dǎo)通，二極管D1斷開時(shí)的等效電路圖；圖4c為所有半導(dǎo)體器件均關(guān)斷時(shí)的等效電路圖；圖4d為開關(guān)管S1導(dǎo)通，開關(guān)管S2關(guān)斷時(shí)的等效電路圖；圖4e為開關(guān)管S1和開關(guān)管S2均關(guān)斷且二極管D1導(dǎo)通，二極管D2斷開時(shí)的等效電路圖。