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可编辑 可编辑 3、BOOST实战教程 开关电源入门到精通（实战篇） 1、Boost变换原理 （能量守恒） （KVL） （伏秒平衡） （D1,升压） （电磁感应定律） （假设电感流是连续的） 提示：Boost电感电流过大，或开关导通时间过长或截止时间过长，电感都有可能饱和。 大小 负载电流Io 纹波 电感量L 斜率 输入输出电压D 磁饱和 磁通达到极限，不再增加 感生电动势（UL）变为0 变为导线一条（R很小） 电流急剧上升，烧元件 电感电流模式 1、BOOST电感电流是否只能是连续的（即CCM模式）？ 问题 2、有没有可能进入DCM模式？在什么情况下可能进入DCM模式？ 电感量较小（DCM） 电感量较大（CCM） 开关无论是闭合还是断开，L都有电流吗？ 闭合时，电流上升，储能 断开时，电流下降，放能 能量放完，电流应该为0，此时 D阳极对地电压为 阴极对地电压为 D反向偏置，D电流为0，L电流亦为0 D电流为0期间，负载依靠电容C供电 提示：电感量L较小时，容易进入DCM模式，若L不变，当负载电流下降也会进入DCM。 讨论 参考地 高 低 DCM模式下的输出电压 问题 CCM模式下 DCM模式下，该式是否成立？ 开关导通状态下，电感电流上升 开关断开状态下，电感电流下降 电感电流上升值与下降值相等 电感电流平均值等于输出电流平均值 （D1随电流而变） 提示：CCM与DCM模式Uo是不同的! 2、BOOST电路基本参数 在额定输出电流条件下保证输出电压纹波符合指标要求（宜大不宜小） 1、若满载时，工作在CCM模式，负载减轻时，逐渐进入DCM模式 2、若满载时，工作在DCM模式 开关频率、电感电流模式及其工作点（即在何时工作在哪种模式CCM/DCM？） 电感 （体积较小，纹波较大，通过电容来弥补） 电容 额定电压、电流和功耗在安全范围，并考虑尽量小的导通损耗和开关损耗 开关 续流二极管 开通速度、击穿电压、额定电流和正向压降 保证电路在额定条件下能正常工作 ! 额定条件：输入电压范围、最大输出电流（额定电流） 正常工作：各元件安全（电压、电流、功耗不超负苛） 　　　　　输出电压正确、纹波不超标。 （与电压无关） 输入输出 输入电压范围、输出电压、 输出电流、输出电压纹波 工作过程 元件参数 （2个储能元件 + 2个半导体开关） 目标 1电感计算与选择 1、在满载时，工作模式选CCM，还是选DCM（工作点） 2、纹波电流选多大（纹波电流与电感量成反比） 负载电流较大（CCM） 负载电流减小必定进入DCM 1.1 根据使用的控制器（IC）的要求 1.2 根据空间体积要求 1.3 一般情况下选择CCM较好 原因：减小电流纹波、降低峰值、减小对开关管的冲击；有利于减小电磁干扰；有利于减小输出电压纹波 电感计算的依据 2.1 一般可以选电流纹波不超过输出电流的30% 原因：此时算出的电感量比较大，负载电流减小到一定程度才进入DCM模式 2.2 也可以选电流纹波等于输出电流的2倍 原因：此时算出的电感量为BCM（临界导电）模式，选择大一点的电感值就是CCM模式了，负载减小时容易进入DCM 1.1 根据使用的控制器（IC）的要求 1.2 根据空间体积要求 1.3 一般情况下选择CCM较好 2.1 一般可以选电流纹波不超过输出电流的30% 1电感计算与选择举例 （BCM临界模式） Uin 越大，L 越大 应选择Uin上限计算 例：输入电压 输出电压 输出电流 开关频率 解： 此值为按BCM（临界模式）计算的最小电感量，应选择比这个值更大才能保证满载时工作在CCM模式 提示：注意电感的额定电流必须大于输出电流值，同时考虑其工作频率、铜损和铁损 2电容计算与选择举例 1、在额定输出电流条件下保证输出电压纹波符合指标要求 电容计算的依据 2、电容的阻抗和输出电流决定了输出电压纹波的大小 3、电容的阻抗包括：等效串联电感（ESL）、等效串联电阻（ESR）和容抗（XC） 4、开关导通时，电容提供全部负载电流，而开关断开时，电容充电 5、若满载时设计为CCM模式，电容的容量计算公式 6、若满载时设计为DCM模式，电容的容量计算公式 （其中： 为最大输出电流， 为最大占空比） （其中： 为电感电流为0的时长， 为输出电压纹波） （其中： 为负载电阻， 为开关频率） 7、流过电容的电流有效值为 （例：输入12V，输出24V/0.5A） （则：电容电流有效值也是0.5A） 铝电解电容的ESR 8、实际设计中，需要考虑电容的ESR对输出电压纹波的影响（常用的铝电解电容器） （1）理想电容器无ESR，假设：开关频率为50kHz （2）频率为50kHz，有效值为0.5A的脉动电流流过 它产生的压降（即纹波电压） （3）假设某品牌