Boost变换器仿真分析

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Boost变换器仿真分析 变换器仿真分析Boost变换器简介 Boost变换器原理与分析 Boost变换器的Matlab建模与仿真 Boost变换器的仿真结果分析

Boost变换器简介 变换器简介Boost变换器是一种输出电压高于输入电压的单管不隔离直 流变换器，在直流电压变换领域应用广泛。 Boost变换器中电感L在输入侧，称为升压电感，开关管T仍 为PWM控制方式，和Buck变换器一样，Boost变换器也有电感 电流连续和断流两种工作方式。当电感电流连续时， Boost变换 器存在两种开关状态：(1)T导通，D截止，电感储能；(2) T截止， D导通，电源和电感的储能向电容和负载转移。当电感 电流断流时， Boost变换器还有第三种开关状态： T和D都截止， 电感电流为零，负载有滤波电容供电。

Boost变换器原理与分析 变换器原理与分析

图1 Boost变换器的主电路图

Boost变换器原理与分析 变换器原理与分析1. 工作原理： (1)开关模态1 在t=0时，开关管Q导通，电源电压Vin全部加到升压电感Lf上，电感电流ILf 线性增长。二极管D截止，负载由滤波电容Cf供电。 D Cf

Lf

di Lf dt

= Vin

当t=Ton时， ILf达到最大值ILf(max)。在Q导通期间, ILf的增长量为：

i Lf + =

Vin V * Ton = in * D y * Ts Lf Lf

Boost变换器原理与分析 变换器原理与分析(2)开关模态2 在t=Ton时刻，Q关断，ILf通过二极管D向输出侧流动，电源功率和电感Lf的储 能向负载和电容Cf转移，给Cf充电。此时加在Lf上的电压为Vin-Vo,因为Vo>Vin, 故ILf线性减小。

Lf

diLf dt

= Vin Vo

当t=Ts时， ILf达到最小值ILf(min)。在Q截止期间， ILf的减小量为：

i Lf =

V0 Vin * (1 D y ) * Ts Lf

Boost变换器原理与分析 变换器原理与分析(3)开关模态3(仅在电流断续时有) 在t=Toff时，Q和D均截止，在此期间， ILf保持为零，负载由输出滤波电容供电。 2. 输入输出电压比 (1)电流连续时 (1)

V0 1 = Vin 1 D y(2)电流断续时

V 0 D y + D = Vin D

Boost变换器的 变换器的Matlab建模与仿真 变换器的 建模与仿真

图2 Boost变换器的Matlab模型图

Boost变换器的 变换器的Matlab建模与仿真 变换器的 建模与仿真参数设置： 输入直流电压：20V 输入侧电感：10mH 脉冲周期：0.2ms 脉冲占空比：50% 输出滤波电容：100uF 负载电阻：1000

Boost变换器的仿真结果分析 变换器的仿真结果分析

图3 IBGT中电流

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图3 IBGT中电压

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图3 输出电压

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