BOOST电路的节点电压和电流分析

本文主要借助于Multism研究boost电路各个节点的电压电流波形，从而更好的理解boost的拓扑。

一、简单了解boost拓扑的工作原理

图1-1

如上图所示，boost电路有两个工作过程：充电过程和放电过程。首先在multism上设计boost电路如下：

充电过程：

当开关管打开时，输入电流流过电感，能量从输入直流电源传输给电感，二机管被反偏，从而使没有能量传输给输出端的

如下波形，红色为电感电流，紫色为开关节点SW的电压值

图-2 PWM和电感电流波形

从上述波形分析可知，在开关管打开时，走Ton的环路，此时直流电源给电感充电，电感电流线性上升。

由紫色的SW节点电压波形分析可知：

• 开关管打开时为Vsw=0.5V
• 开关管关闭时为Vo+Vd=8.4V

在开关管打开过程中对电感两端电压进行分析:

电感两端压差为Vin-Vsw=4-0.5=3.5v

二极管两端的压差为V0-Vsw=7.2-0.5=6.7V此时二极管被反偏，防止电容对地放电。

开关管打开时负载供电主要由电容，因为电容的电压不能突变！！

 

 

放电过程

当开关关断时，电感储能（通过二极管）传输到输出，但是输出中有一部分能量直接来自输入直流源（注意与开关管打开时的区别，打开时负载仅由电容供电，而关断时是由直流电源给电容充电并给负载供电）。

因为电感的电流不能突变，当开关管断开时，电流不能突变，而是会以一定斜率由原来的电流变为0。

输出电容电流分析

如上图所示，下面的波形为电容的输出电压波形，分析可知，电容的电流为斩波式（其实在所有拓扑中都是斩波式的，因为输出电容电流和负载电流组成的二极管电流是斩波式的）

从上述波形分析电容放电电流为9.05mA,进一步测量二极管、电容和负载端电流，可以知道，当开关管关闭时，直流电源（直流电源+电感）一边给电容充电，一边给负载供电）。

 

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