高效升壓斬波電路設計

(四川師范大學工學院 四川 成都 610101)

引言

傳統的升壓斬波電路稱為boost電路，這種電路得到的效果為輸出電壓高于輸入電壓，究其原因是因為電感L儲能后讓電壓得到升高，且電路中的電容c能將輸出電壓保持住。但這種傳統的升壓斬波電路損耗偏大，效率并不能達到最優，因此，本文擬設計一種更高效率的升壓斬波電路。

一、普通boost升壓電路

普通的boost升壓電路如圖1所示

圖1 普通的boost升壓電路

以電源電壓為50V升200v為例，取L=3*10-3(H)，R=4(Ω)，C=2*10-2(F)，二極管參數為管壓降為0.6(V)，導通電阻為1m(Ω)，MOSFET參數為，導通電阻為0.68m(Ω)，所有原件均為理想原件。

試驗后驗測得該電路的輸出功率：P1=9949W，該電路的負載功率P2=9879W，可求得電路的效率為η=P1/P2=99.11%

二、對傳統的boost電路進行改進后的高效升壓電路

通過對傳統的boost電路進行仿真，得知此時在二極管上的損耗相比于，在mosfet上的損耗要打的多，為了降低二極管處的功率損耗，將二極管替換為mosfet，此時的MOSFET的續流二極管的方向與原二極管的方向一致，二極管處的mosfet的控制信號與電路中原有的mosfet控制信號反。改進后的電路如圖2所示。

圖2 改進后的電路

經測驗，改進后的電源輸出功率為：P1=9974W，負載功率：P2=9945W，可得電路的效率為η=99.71%。通過與普通boost電路相比，電路效率確有提高。

三、不同負載情況下效率對比

通過對改進前后的對比可知，改進后的電路效率高于改進前。現對改進前后不同負載時進行仿真的計算他們的效率做一個對比。仿真結果效率數據如表1所示

表1 改進前后效率表

從表1中都可看出不同負載情況下，改進后的效率都比改進前要高。

四、總結

過對傳統boost升壓電路的改進，能夠提高系統的轉換效率。同時為了保護系統，使用的電阻限流都能很好的保護電路。對此，我們設計出了一種有含有自觸發限流功能的高效升壓斬波電路。