干货必读!Boost电路传递函数的推导过程!
照例,先抛出来一道面试题“Boost电路的传递函数是什么?”或“Boost电路输入与输出之间有什么关系?”。这道题,在面试中被问到的概率不像前面“电感选型”、“纹波超标”命中率那么高,但一旦被问到,要么是送分题,要么就是送命题!而且这个在工程应用中,是一个非常重要的知识点。
Boost升压电路的框架,由电感、二极管、开关管、储能电容组成,具体如下图所示。如果不懂怎么工作的,没关系。先混个脸熟,后面的文章会做详细分析。
Boost电路,在ton期间开关管导通,电流回路如下图所示。此时电感处于储能阶段,Von=Vin(开关管导通压降很小,可以忽略)。Von为ton期间电感两端压降。
Boost电路,在toff期间开关管关断,电流回路如下图所示。此时电感处于能量释放阶段,Voff=Vout+Vd-Vin。Voff为toff期间电感两端压降,Vd为二极管正向导通压降。由于二极管的导通压降Vd相较于Vout、Vin比较小,可以忽略。所以,Voff=Vout-Vin。
根据《干货!Buck电路传递函数的推导过程!》提到的伏秒定律、数学公式变
所以有:
这个公式既适用于Buck电路,又适用于Boost电路。将上一小节推导出的Von和Voff代入:
进一步变形,有:
以上就是Boost电路传递函数的整个推导过程。
总结下本文介绍的主要内容。
(1)Boost电路的架构;
(2)Boost电路的两种回路;
(3)Boost电路传递函数:Vout=Vin/(1-D)
(4)适用于Buck降压和Boost升压电路的占空比公式:
D=Voff/(Von+Voff)
内容不多,但是很干!关键要弄清楚深层次的逻辑关系,搞明白推导过程。这里再赠送一个拓展问题:上面的占空比公式是否适用于Buck-Boost升降压电路?答案是什么以及为什么吗?欢迎评论区留言。
以上所述,部分内容涉及个人理解,如有觉得不妥,欢迎留言讨论。
怎么样?一个简短的问题,给出的回答可浅可深,就看你对这个知识点的理解达到怎样的程度。你学废了么?
往期文章:
纹波:Buck电路输出电压纹波超标,如何解决?
电感:纯干货!DC-DC的电感计算公式推导过程!
电感:这道面试题中标率极高,你有必要看看!
电容:用100nf电容给72Mhz时钟信号退耦合适么?
共模电感:这个面试题,看看你的答案能得多少分?
磁珠:人类高质量硬件工程师,关于磁珠是如何抑制干扰,你晓得么?
传递函数:干货!Buck电路传递函数的推导过程!