BOOST电路设计及matlab仿真.doc

Boost升压电路及MATLAB仿真
设计规定
（VIN）:300V（+-20％）
（VO）:410V
（PO）:10kw
：≤1％

输入电压在240—360V范畴变化时，稳态输出可以保持在410V。依照设计规定表白需要设计一种升压电路即Boost电路。Boost电路又称为升压型电路,是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。其工作过程涉及电路启动时瞬态工作过程和电路稳定后稳态工作过程。
同步，也需设计一种闭环控制电路，当输入电压变化时，能精确跟踪电压变化，变化PWM电压占空比，以稳定输出电压。
二、主电路设计
图1主电路
Boost电路工作原理
Boost升压电路电感作用：是将电能和磁场能互相转换能量转换器件，当IGBT开关管闭合后，电感将电能转换为磁场能储存起来，当IGBT断开后电感将储存磁场能转换为电场能，且这个能量在和输入电源电压叠加后通过二极管和电容滤波后得到平滑直流 电压提供应负载，由于这个电压是输入电源电压和电感磁场能转换为电能叠加后形成，因此输出电压高于输入电压，既升压过程完毕。
Boost升压电路二极管重要起隔离作用，即在IGBT开关管闭合时，肖特基二极管正极电压比负极电压低，此时二极管反向截止，使此电感储能过程不影响输出端电容对负载正常供电；因在IGBT管断开时，两种叠加后能量通过二极向负载供电，此时二极管正向导通，规定其正向压降越小越好，尽量使更多能量供应到负载端。闭合开关会引起通过电感电流增长。打开开关会促使电流通过二极管流向输出 电容因储存来自电感电流，各种开关周期后来输出电容电压升高，成果输出电压高于输入电压。
接下来分两某些对Boost电路作详细简介即充电过程和放电过程。
充电过程
在充电过程中，开关闭合（开关管导通），等效电路如图二，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，因此电感上电流以一定比率线性增长，这个比率跟电感大小关于。随着电感电流增长，电感里储存了某些能量。
图2 充电原理图
放电过程
　　如图，这是当开关管断开时等效电路。当开关管断开时，由于电感电流保持特性，流经电感电流不会立即变为0，而是缓慢由充电完毕时值变为0。而本来电路已断开，于是电感只能通过新电路放电，即电感开始给电容充电，电容两端电压升高，此时电压已经高于输入电压了。升压完毕。
图3 放电原理图
参数计算
占空比计算
由上图1、图2可知电感电流持续时，依照开通和关断期间储能和释能相等原理可得：
其中D为占空比，有(1)，(2)式可得故有，
因此 ，
电感设计
不妨设电感电流持续，最小