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开关电源三大拓扑之 Boost 电源中PFC电路是如何演变而来的

时间:2018-05-28 来源: 关键字:电容   开关电源   

下面到电源三大拓扑中的Boost了,Boost在英文里是提高的意思,从字面就可看出,Boost拓扑就是升压,Boost电路的输出一定是大于输入的。说得无益,直接上图,先来认识一下Boost拓扑结构。

 

 

很容易看出,电感连接到输入电压位置,这是判断Boost拓扑的简单方法。下面是一个集成芯片组成的的一个升压电路,很容易识别出这就是Boost 拓扑构成的。

 

 

先熟悉一下Boost电路输出电压公式:CCM工作模式时,Vout = Vin/(1-D),D为占空比

从公式就可看出输出电压一定比输入电压大。

 

 

Boost的原理其实也不复杂,要分析原理还得是要看波形图。

1)MOS管Q1导通,电感一端被接地,输入电压对电感充电。

2)电感两端 = 输入电压

3)电感电流线性上升(电感电流不能突变)

4)MOS管关断,电感电压反向(懂Buck一定知道为何了)

5)电感通过二极管向负载供电

周而复始。

 

 

在开关电源中, Boost 拓扑是很常见的,用得最多的地方可能就是PFC(功率因素矫正),下面就是个实际应用是的PFC电路

 

 

从公式Vout = Vin/(1-D)可以看出随着占空比 D 的增大,输出电压也增大,那如果1-D --> 0,输出电压是否就可以无限大呢。答案是否定的,由于MOS管的非理想性、杂散电容的影响、及电感电容等各种损耗的关系,输出电压随占空比的上升到一定的值会下跌,最惨的情况会跌倒零。如图所示。通常占空比做到0.5左右基本差不多了。到0.75已经是极限了。

 

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