Boost升压电路原理讲解

首先我们需要知道：

电容阻碍电压变化，通高频，阻低频，通交流，阻直流；

电感阻碍电流变化，通低频，阻高频，通直流，阻交流；

图1  Boost开关升压电路的原理图

下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路。

在充电过程中，开关闭合(三极管导通)，等效电路如图2，开关(三极管)处用导线代替。这时，输入电压流过电感。二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加，电感里储存了一些能量。

说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。充电时，电感吸收能量，放电时电感放出能量。如果电容量足够大，那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。如果这个通断的过程不断重复，就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。

开关管导通时，电源经由电感-开关管形成回路，电流在电感中转化为磁能贮存；开关管关断时，电感中的磁能转化为电能在电感端左负右正，此电压叠加在电源正端，经由二极管-负载形成回路，完成升压功能。既然如此，提高转换效率就要从三个方面着手：尽可能降低开关管导通时回路的阻抗，使电能尽可能多的转化为磁能；尽可能降低负载回路的阻抗，使磁能尽可能多的转化为电能，同时回路的损耗最低；尽可能降低控制电路的消耗，因为对于转换来说，控制电路的消耗某种意义上是浪费掉的，不能转化为负载上的能量。

在电感电流连续模式中，电容的大小取决于输出电流、开关频率和期望的输出纹波。在MOSFET开通时，输出滤波电容提供整个负载电流。

电感电流超过了其额定电流或者工作频率超过了其最大工作频率，都会导致电感饱和及过热。

要求MOSFET要有足够低的导通电阻RDS(ON)和比较低的栅极电荷Qg。

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