高效升压斩波电路设计

(四川师范大学工学院 四川 成都 610101)

引言

传统的升压斩波电路称为boost电路，这种电路得到的效果为输出电压高于输入电压，究其原因是因为电感L储能后让电压得到升高，且电路中的电容c能将输出电压保持住。但这种传统的升压斩波电路损耗偏大，效率并不能达到最优，因此，本文拟设计一种更高效率的升压斩波电路。

一、普通boost升压电路

普通的boost升压电路如图1所示

图1 普通的boost升压电路

以电源电压为50V升200v为例，取L=3*10-3(H)，R=4(Ω)，C=2*10-2(F)，二极管参数为管压降为0.6(V)，导通电阻为1m(Ω)，MOSFET参数为，导通电阻为0.68m(Ω)，所有原件均为理想原件。

试验后验测得该电路的输出功率：P1=9949W，该电路的负载功率P2=9879W，可求得电路的效率为η=P1/P2=99.11%

二、对传统的boost电路进行改进后的高效升压电路

通过对传统的boost电路进行仿真，得知此时在二极管上的损耗相比于，在mosfet上的损耗要打的多，为了降低二极管处的功率损耗，将二极管替换为mosfet，此时的MOSFET的续流二极管的方向与原二极管的方向一致，二极管处的mosfet的控制信号与电路中原有的mosfet控制信号反。改进后的电路如图2所示。

图2 改进后的电路

经测验，改进后的电源输出功率为：P1=9974W，负载功率：P2=9945W，可得电路的效率为η=99.71%。通过与普通boost电路相比，电路效率确有提高。

三、不同负载情况下效率对比

通过对改进前后的对比可知，改进后的电路效率高于改进前。现对改进前后不同负载时进行仿真的计算他们的效率做一个对比。仿真结果效率数据如表1所示

表1 改进前后效率表

从表1中都可看出不同负载情况下，改进后的效率都比改进前要高。

四、总结

过对传统boost升压电路的改进，能够提高系统的转换效率。同时为了保护系统，使用的电阻限流都能很好的保护电路。对此，我们设计出了一种有含有自触发限流功能的高效升压斩波电路。