Boost变换器

线路组成

　　1.线路组成

　　线路由开关S、电感L、电容C组成，如图1所示，完成把电压Vs升压到Vo的功能。

工作原理

　　当开关S在位置a时，如图2(a)所示电流iL流过电感线圈L，电流线性增加，电能以磁能形式储在电感线圈L中。此时，电容C放电，R上流过电流Io，R两端为输出电压Vo，极性上正下负。由于开关管导通，二极管阳极接Vs负极，二极管承受反向电压，所以电容不能通过开关管放电。开关S转换到位置b时，构成电路如2(b)所示，由于线圈L中的磁场将改变线圈L两端的电压极性，以保持iL不变。这样线圈L磁能转化成的电压VL与电源Vs串联，以高于Vo电压向电容C、负载R供电。高于Vo时，电容有充电电流；等于Vo时，充电电流为零；当Vo有降压趋势时，电容向负载R放电，维持Vo不变。

图二Boost变换器电路工作过程

　　由于VL+Vs向负载R供电时，Vo高于Vs，故称它为升压变换器。工作中输入电流is=iL是连续的。但流经二极管D1电流确实脉动的。由于有C的存在，负载R上仍有稳定、连续的负载电流Io。

工作区域

　　假设该Boost变换器的输进电压范围为[Vi,min,Vi,max]，负载电阻范围为[RL,min,RL,max]。因此，在RL-Vi平面上Boost变换器的工作范围对应一个矩形，作出式(1)描述的临界电感曲线LC，其将RL-Vi平面分为CCM和DCM两部分，如图所示。由图可知，在整个工作范围内，CCM和DCM的临界电感LCmax为临界电感曲线LC的顶点位于M点时对应的电感值LCM，由式(1)可得该顶点为(RL，2Vo/3)。曲线a为Boost变换器在整个工作范围内都处于CCM的情形，对应临界电感LCa；对于曲线b，功率较大的工作范围处于CCM，而功率较小的则处于DCM，对应临界电感，LCb；曲线c为Boost变换器在整个工作范围均处于DCM的情形，对应临界电感LCc。