一、BOOST电路简介
Boost升压电路是一种直流—直流变换电路,即是一种开关直流升压电路。电路由直流电压源、电感L、开关管Q、二极管D、滤波电容C、负载电阻R组成。其运行可以分为充电过程和放电过程。在充电过程中,IGBT导通,IGBT相当于导线,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。随着电感电流增加,电感里储存了一些能量。放电过程中,IGBT截止时,由于电感的电流不能突变的特性,流经电感的电流不会马上变为0,而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。而原来的电路已断开,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。
BOOST电路原理图:
二、设计目的
通过对Boost 电路的设计,掌握Boost电路的工作原理,综运用所学知识,进行Boost电路和系统设计的能力。
根据给定指标,设计BOOST电路参数。
利用MATLAB仿真软件,做出MATLAB模型图及其MATLAB示波器的波形。(MATLAB版本为R2020a)
Boost基本工作原理:
假设电路中电感L值很大,电容C值也很大。当V处于通态时,电源E向电感L充电,充电电流基本恒定为iL,同时C上的电压向负载R供电,因为C也很大,基本保持输出电压为恒值U0.设V通态时间为ton ,此阶段L积蓄能量为 E iLton 。当V处于断态时E和L共同向C充电,并向负载R提供能量。设V处于断态时间为toff,则这期间电感L释放能量为(U0-E)iLtoff.一周期T中,电感L积蓄的能量和释放的能量相等,即
化简得:
计算过程:
三、MATLAB的模型图及示波器波形
01
MATLAB模型图
02
MATLAB示波器波形
03
MATLAB波形细节图
四、实验波形和参数
实验结果波形如下图5所示,其参数:D=30%,L=0.032H,C=0.3uF, 周期T=2e-6,停止时间t=0.005s。
输出电压波形:
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