Meter Bus解析4：升压斩波电路

Meter Bus解析1（/article/9361985.html），对Meter
Bus进行了概述。
Meter Bus解析2（/article/9361986.html），对Meter
Bus的slave设计进行了分析。
本文讲解master电路中，一个非常重要的组成部分“升压斩波电路”。

1、什么是斩波电路？

斩波电路原来是指在电力运用中,出于某种需要,将正弦波的一部分"斩掉".(例如在电压为50V的时候,用电子元件使后面的50~0V部分截止,输出电压为0.)后来借用到DC-DC开关电源中,主要是在开关电源调压过程中,原来一条直线的电源,被线路"斩"成了一块一块的脉冲。

2、斩波电路分类

a、Buck电路:降压斩波器，其输出平均电压Uo小于输入电压Ui，输出电压与输入电压极性相同。

b、Boost电路:升压斩波器，其输出平均电压Uo大于输入电压Ui，输出电压与输入电压极性相同。

c、Buck-Boost电路:降压或升压斩波器，其输出平均电压Uo大于或小于输入电压Ui，输出电压与输入电压极性相反，电感传输。

d、Cuk电路:降压或升压斩波器，其输出平均电压Uo大于或小于输入电压Ui，输出电压与输入电压极性相反，电容传输。

本文主要讲解升压斩波（Boost）电路的原理。

3、升压斩波（Boost）电路

升压电路如下图所示，假设电感L值和电容C值都很大，下面分析其工作原理。



a、V通时，E向L充电，充电电流恒为Ii，同时C向负载供电，因为C值很大，所以输出电压恒为Uo，设V通的时间为Ton，此阶段L上积蓄的能量位为EIiTon。

b、V断时，E和L共同向C充电并向负载R供电，设V断的时间位Toff，则此阶段电感L释放的能量为（Uo - E）IiToff。

c、如果达到稳态，一个周期T中，在L中积蓄的能量和释放的能量应该相等，则
EIiTon = （Uo
- E）IiToff

Uo - E = ETon
/ Toff

Uo = E（1
+ Ton / Toff）

Uo = E（Ton
+ Toff）/ Toff
= E（T / Toff）
d、因为（T
/ Toff）大于等于1，所以此电路的输出电压高于电源电压，故称该电路为升压斩波（Boost）电路。

e、（T
/ Toff）称为升压比，调节其大小可以改变Uo大小。

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