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(完整 word 版)BOOST 电路设计及 matlab 仿真

Boost 升压电路及 MATLAB 仿真

一、设计要求

1.输入电压（VIN）:12V

2。输出电压(VO）:18V

3.输出电流（IN）:5A

4。电压纹波：0。1V

5.开关频率设置为 50KHz

需设计一个闭环控制电路，输入电压在 10—14V 或负载电流在 2—5A 范围变化时，稳态输出能够保持在 18V .

根据设计要求很显然是要设计一个升压电路即 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.其工作过程包括电路启动时的瞬态工作过程和电路稳定后的稳态

工作过程。

二、主电路设计

图 1 主电路

2.1 Boost 电路的工作原理

Boost 升压电路电感的作用：是将电能和磁场能相互转换的能量转换器件，当 MOS 开关管闭合后,电感将

电能转换为磁场能储存起来，当 MOS 断开后电感将储存的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的滤波后得到平滑的直流电压提供给负载，由于这个电压是输入电源电压和电

感的磁场能转换为电能的叠加后形成的,所以输出电压高于输入电压，既升压过程的完成。

Boost 升压电路的肖特基二极管主要起隔离作用，即在 MOS 开关管闭合时，肖特基二极管的正极电压比

负极的电压低,此时二极管反向截止,使此电感的储能过程不影响输出端电容对负载的正常供电;因在 MOS 管

断开时，两种叠加后的能量通过二极向负载供电，此时二极管正向导通，要求其正向压降越小越好,尽量使

更多的能量供给到负载端。闭合开关会引起通过电感的电流增加.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的电流，多个开关周期以后输出电容的电压升高，结果输出电压高于输入电压。

接下来分两部分对 Boost 电路作具体介绍即充电过程和放电过程。

充电过程

在充电过程中，开关闭合（三极管导通），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，所以电感上的电流以一定的比率线性增加，

这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加，电感里储存了一些能量。

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