Boost入门：从主回路传递函数到补偿电路设计

boost电路设计流程设计一个boost电路的流程如下：1. 确定需求和规格：确定所需的输出电压、电流和输入电压范围等参数。

2. 选择拓扑结构：Boost拓扑结构有很多种，如传统的单极性Boost、反激式Boost、双极性Boost等，根据具体需求选择适合的拓扑结构。

3. 计算理论参数：根据所选的拓扑结构，计算理论参数，包括电感、电容、开关管的功率和电流等。

4. 选择元件：根据计算得到的理论参数和实际需求，选择合适的电感、电容、开关管、二极管等元件。

5. 进行电路布局：根据所选的元件和电路拓扑结构，进行电路布局设计，确保元件布局合理、信号线路短、噪音干扰小等。

6. 进行仿真：使用电路仿真软件，对设计的电路进行参数仿真，验证电路的性能和稳定性。

7. 开始布板：根据电路布局图，进行电路的印制板设计，将元件安排在电路板上并连线。

8. 进行实验和调试：将设计好的电路制作成实物，进行实验和调试，检查电路的工作情况和性能是否符合要求。

9. 优化电路设计：根据实际测试结果和需求，对电路进行优化设计，可能需要调整元件参数、拓扑结构等。

10. 稳定性和故障分析：对电路进行稳定性和故障分析，保证电路在各种工况下都能正常工作。

11. 执行产量化：根据实际需求，对电路进行批量制造和生产。

12. 进行测试和验证：对生产出来的电路进行测试和验证，确保电路的性能和稳定性符合要求。

13. 进行修订和改进：根据测试和验证结果，对设计进行修订和改进，提高电路的性能和可靠性。

14. 文档编写：将设计、测试和验证过程等记录下来，编写相关的设计文档和技术文档。

15. 进行审核和验证：将文档提交给相关人员进行审核和验证，确保设计和生产过程符合相关标准和规定。

以上是一个基本的boost电路设计流程，具体的设计流程还需要根据具体项目的需求和要求进行调整和补充。

Boost电路1. 介绍Boost电路，也称为升压电路，是一种用于将直流电压升高的电路。

它可以通过改变输入电压的电压水平来提供更高的输出电压。

Boost电路广泛应用于许多领域，如电源系统、太阳能电池、能量回收系统等。

2. 原理Boost电路是一种开关电源电路，其工作原理基于电感的储能和开关管的开关操作。

Boost电路主要由以下几个组成部分构成：•输入电源：提供初始电压，通常是较低的直流电压。

•开关管：控制电路的开关操作，将输入电源与电感相连接。

•电感：储存电能并输出较高的电压。

•输出电容：用于平滑输出电压脉动。

•负载：连接到输出电压的设备或系统。

Boost电路的工作流程如下：1.开关管导通时，电流从输入电源通过电感流向输出电容。

此时，电感中储存的能量增加。

2.开关管断开时，电感将储存的能量释放到输出电容，并提供增大的输出电压。

输出电容的电压将超过输入电压。

3.重复开关操作，通过周期性的导通和断开，不断提高输出电压。

Boost电路可通过调整开关管的导通时间来控制输出电压的大小。

通常，使用PWM（脉宽调制）技术来实现对开关管的控制和调节。

3. 使用Boost电路的应用Boost电路在许多场景中具有重要的应用。

3.1 电源系统Boost电路常用于电源系统中，用于将电池的低电压提升为供电设备所需的较高电压。

这在许多便携设备、无线通信设备和工业设备中都得到广泛应用。

3.2 太阳能电池太阳能电池都是直流电源，因此需要使用Boost电路来将低电压的太阳能电池输出提升到适合电力系统的电压水平。

3.3 能量回收系统在某些应用中，Boost电路可以实现能量回收。

例如，在电动汽车中，制动操作会产生大量能量，该能量可以通过Boost电路回收并充电到电池中，以提高整个系统的能效。

4. Boost电路的优点与局限性4.1 优点•提供高输出电压：Boost电路可将输入电压升高到较高的电压水平。

•简化设计：Boost电路架构相对简单，使用成本较低。

一种buck-boost开关电源环路补偿电路设计
设计一种buck-boost开关电源环路补偿电路的步骤如下：
1. 确定需要补偿的电源环路特性：首先，需要确定要补偿的电源环路具有哪些频率成分的干扰或噪音。

例如，可以通过频谱分析确定这些频率成分的频率范围和幅度。

2. 设计补偿网络：根据第一步的分析结果，设计一个合适的补偿网络来抵消电源环路的干扰或噪音。

补偿网络通常包括电容、电感和阻抗器等元件，可以选择串联或并联配置以实现所需的补偿效果。

3. 选择补偿元件参数：根据补偿网络的设计，选择合适的元件参数，如电容值、电感值和阻抗器阻值等。

可以通过仿真或实验来优化参数选择，并确保所选元件能够在所需频率范围内提供所需的补偿效果。

4. 布局和连接补偿电路：根据设计，将补偿网络的元件布局在电源环路中，并通过适当的连接方式将其与开关电源环路连接。

确保补偿网络能够有效地接收和处理来自电源环路的干扰或噪音，并将补偿信号输出到开关电源环路中。

5. 验证和调整：在连接完补偿电路后，进行验证和调整以确保补偿效果符合预期。

可以使用示波器、频谱仪等仪器来观察和测量电源环路的干扰或噪音幅度，并通过调整补偿网络的参数来优化补偿效果。

需要注意的是，设计补偿电路时需要考虑电路的稳定性和安全性，确保补偿网络不会引入额外的噪音或干扰，并且不会对开关电源环路的性能产生负面影响。

同时，还需遵守相关的电气标准和规范，以确保设计符合相关要求。

boost电路设计流程Boost电路是一种直流-直流（DC-DC）电力转换器，用于将低电压转换为高电压。

它是电子设备中常见的一种电路，用于提供工作电压给模拟电路、微处理器、传感器、放大器等。

在本文中，将介绍设计Boost电路的一般流程，以便读者了解实践中设计Boost电路的方法。

下面是设计Boost电路的流程，共分为六个主要步骤。

第一步：需求分析在设计任何电路之前，首先需要明确需求。

对于Boost电路，首先需要确定输入电压范围、输出电压范围、负载电流需求、效率要求等。

这些要求将决定整个设计的基本参数。

第二步：选择拓扑结构Boost电路有多种拓扑结构，包括非同步、同步、单元拓扑等。

在选择拓扑结构时需要考虑输入电压范围、输出电压范围、负载电流需求、效率要求等因素。

不同的拓扑结构在效率、负载能力、输出纹波等方面有所不同。

第三步：选择器件选择合适的器件至关重要。

对于Boost电路，选择合适的功率开关管、电感器、电容器以及控制芯片等器件非常重要。

这些器件的选择应考虑输入电压范围、输出电压范围、负载电流需求、效率要求、可靠性要求等。

第四步：电路设计与模拟在选择好拓扑结构和器件后，可以开始具体的电路设计与模拟。

利用电路设计软件，根据拓扑结构和器件参数设计电路原理图，并进行电路模拟以验证设计参数是否满足需求。

在电路设计过程中，需要注意电路的稳定性、纹波、效率等指标。

第五步：PCB设计第六步：电路调试与优化完成PCB设计后，可以开始进行电路的调试和优化。

首先进行电路的初步调试，验证电路的基本功能。

然后根据实际测试结果进行电路参数的调整和优化，以满足设计需求。

在进行优化过程中，可以尝试不同的控制策略、器件参数、滤波电路等。

此外，与上述步骤相似，还需要进行外部开关节拍、反馈控制回路、过压保护、过载保护等设计。

值得一提的是，对于Boost电路设计，频率的选择与非常重要的参数，设计者可以根据电路的具体需求选择合适的频率。

BOOST电路方案设计1.引言BOOST电路是一种非隔离型DC-DC转换器，它通过开关元件（通常是MOSFET）周期性地开启和关闭来控制电压的升降。

BOOST电路通常应用于需要较高电压的应用，如LCD驱动、LED照明和无线充电等。

2.基本构成BOOST电路由四个主要组成部分组成：输入电感（inductor）、开关元件（switch）、输出电容（output capacitor）和负载电阻（load resistor）。

输入电感用于储存能量，开关元件用于控制能量的输送，输出电容用于稳定输出电压，而负载电阻则是输出电压的负载。

3.工作原理当开关元件关闭时，输入电感会储存电能。

当开关元件开启时，输入电感会释放电能，输出电容会通过负载电阻释放电能。

通过周期性的开关操作，电路可以将输入电压升压至所需的输出电压。

4.参数选择设计BOOST电路时，需要选择合适的组件参数以满足设计需求。

以下是一些常见参数及其选择方法：-输入电感：选择合适的电感值可以平衡能量转移的速度和电流波动的大小。

较大的电感值可以减小电流波动，但会增加开关元件的压力。

较小的电感值则会增加电流波动，但可以提高转换效率。

-开关元件：开关元件通常选用MOSFET，选择合适的MOSFET可以确保开关过程的效率和可靠性。

应根据输入电压、输出电压、负载电流和开关频率等参数来选择适当的MOSFET。

-输出电容：输出电容用于平滑输出电压，防止输出电压波动。

电容的选择应根据输出电流和输出电压的需求来确定。

-负载电阻：负载电阻决定了输出电流的大小，应根据负载电流的需求来选择合适的负载电阻。

5.控制电路6.保护电路为了确保BOOST电路的正常工作，还需要设计合适的保护电路。

保护电路可以对输入电压过高、输出电流过大和开关元件温度过高等异常情况进行保护，避免损坏电路。

7.总结BOOST电路是一种常用的DC-DC转换器，通过将低电压转换为较高电压，实现对高压负载的驱动。

BOOST电路为非隔离型升压电路，与反激型开关电源工作原理相似。

先开关管开通给电感储能，完成储能后关断开关管，电感会出现一个与充电相反的电动式电压（电感特性所
决定），与供电电压叠加，从而起到升压作用；控制电感的不同充电时间（脉宽），就能得到
不同输出的升压电压，为得到输出稳定的升压电压，需要电压反馈闭环控制前级脉宽。

根据实际证明，BOSST电路的升压电路最高提升不得超过5倍电源电压，为升压稳定工作可靠范围，升压计算公式为：Vout=Vin/(1-D) V out为输出电压、Vin为输入电压D
为占空比。

此电路供电电源经L1共模电感输入，与C1、C2、C3组成输入滤波网络得到稳定的直流电压;
UC3843是脉宽发生器，其引脚功能如下：
1、2脚经R1
2、C14组成电压反馈网络，2脚是电压反馈端；
3脚为电流检测端；
4脚为振荡端，R10是振荡电阻，C43是振荡电容；
7脚是此芯片供电正端（VCC），5脚此芯片供电负端（GND）；
8脚为5V基准输出。

6脚为PWM输出。

此信号驱动Q1 MOS管开关，给L2是电感储能，关断时，电感（反峰）储能释放叠加的电压经过D1 快恢复二极管输出，此二极管防输出电容电压反串。

C4、C5为滤波电容，L3共模电感输出。

反馈电
压R24、R23、R25、R26电阻分压取样控制U3 TL431 导通量给U1的2脚。

R3为工作电流检测电阻，检测的电压经R11送给U1的3脚。

目录一. Boost主电路设计： (2)1.1占空比D计算 (2)1.2临界电感L计算 (2)1.3临界电容C计算（取纹波Vpp<2.2V） (2)1.4输出电阻阻值 (2)二. Boost变换器开环分析 (2)2.1 PSIM仿真 (2)2.2 Matlab仿真频域特性 (2)三. Boost闭环控制设计 (2)3.1闭环控制原理 (2)3.2 补偿网络的设计（使用SISOTOOL确定参数） (2)3.3 计算补偿网络的参数 (2)四．修正后电路PSIM仿真 (2)五．设计体会 (2)Boost变换器性能指标:输入电压：标准直流电压Vin=48V输出电压：直流电压Vo=220V 参考电压Vref=5V输出功率：Pout=5Kw输出电压纹波：Vpp=2.2V Vm=4V电流纹波：0.25A开关频率：fs=100kHz相位裕度：60幅值裕度：10dB一. Boost主电路设计：1.1占空比D计算根据Boost变换器输入输出电压之间的关系求出占空比D的变化围。

1.2临界电感L计算选取L>Lc，在此选L=4uH1.3临界电容C计算（取纹波Vpp<2.2V）选取C>Cc，在此选C=100uF1.4输出电阻阻值Boost主电路传递函数Gvd（s）占空比d（t）到输出电压Vo（t）的传递函数为：二. Boost变换器开环分析2.1 PSIM仿真电压仿真波形如下图电压稳定时间大约1.5毫秒，稳定在220V左右电压稳定后的纹波如下图电压稳定后的纹波大约为2.2V电流仿真波形如下图电流稳定时间大约2毫秒，稳定在22A左右电流稳定后的纹波如下图2.2 Matlab仿真频域特性设定参考电压为5V，则，系统的开环传递函数为,其中，由上图可得，Gvd(s)的低频增益为-60dB，截止频率fc=196KHz，相位裕度--84.4，相位裕度过小，高频段是-20dB/dec。

系统不稳定，需要加控制电路调整。

BOOST电路方案设计BOOST电路（升压电路）是一种将输入电压升高到较高输出电压的电路方案。

它广泛应用于许多领域，例如电源系统、电动汽车和无线通讯系统等。

本文将介绍BOOST电路的基本原理、设计考虑因素以及一些常见的BOOST电路方案。

1.在开关元件导通状态下，电感器储存能量；2.开关元件关闭时，电感器将储存的能量释放到输出电路。

设计考虑因素在设计BOOST电路时，需要考虑以下因素：1.输入电压范围：BOOST电路的输入电压范围应该与应用的要求相匹配。

这个范围决定了电路的最小和最大电压。

2.输出电压：BOOST电路设计应确保输出电压能够满足应用的需求。

输出电压一般由电路中的元件参数来决定。

3.输出电流：BOOST电路设计应考虑输出电流的需求，以确保电路能够提供足够的输出功率。

4.效率：BOOST电路的效率应尽可能高，以减少能耗和热损失。

这可以通过选择适当的元件和控制策略来实现。

常见的BOOST电路方案下面介绍一些常见的BOOST电路方案：1.单级BOOST电路：这是最简单的BOOST电路方案，它由一个开关元件、一个电感器和一个电容器组成。

这种电路适用于输出电压相对较低的应用。

2.双级BOOST电路：这是一种更复杂的BOOST电路方案，由两个BOOST电路级联实现。

这种电路适用于输出电压较高的应用。

3.多级BOOST电路：这是多个BOOST电路级联的电路方案，可以实现更高的输出电压。

多级BOOST电路可以用于特殊应用，例如高电压发生器。

4.变频BOOST电路：这种电路方案使用可变频率控制开关元件的导通和关闭时间，以提供可变输出电压。

变频BOOST电路适用于需要动态调节输出电压的应用。

总结BOOST电路是一种常用的升压电路方案，其基本原理是使用开关元件和电感器将输入电压升高。

在设计BOOST电路时，需要考虑输入电压范围、输出电压、输出电流和效率等因素。

常见的BOOST电路方案包括单级、双级、多级和变频BOOST电路。

boost电路传递函数推导boost电路是一种DC-DC升压变换器，使用一个开关时序控制电路，将输入电压转换为具有较高电压的输出，适用于很多电子设备的电源管理。

下面将从理论层面推导它的传递函数。

一、介绍Boost电路的电路图很简单，但是要理解其传递函数需要了解一些基础知识。

这里简单介绍一下：1. 导通时间：指开关管导通的时间；2. 断开时间：指开关管断开的时间；3. 通周期：指一个导通时间和断开时间构成的一个周期；4. 占空比：指导通时间在一个通周期内所占的时间比例。

二、传递函数推导当开关管导通时，电感L上的电流开始增加，缓慢地将电容C充电。

当开关管断开时，电感L上的电流无法瞬间变为0，所以电感L会产生一个反向电压，使电容C上的电压继续增加。

如此反复，可以得到输出电压Vo随时间t的变化关系：Vo = -D*Vs + (1-D)*Vo'，其中D表示开关管的占空比，Vs表示输入电压，Vo'表示输出电压的平均值。

为了方便计算，将时间t转化为一个无限小的时间dt。

在这个无限小的时间内，电感L的电流变化量Δi等于输入电压和输出电压之差除以电感L。

同样，电容C的电荷变化量Δq等于输出电压和输入电压之差除以电容C。

因此可以得到：Δi = (Vs-Vo)/L * dtΔq = Vo-Vs * dt/C根据基尔霍夫电流定律，Δi + Δio = 0，其中Δio为负载电流的变化量，而负载电流与输出电压之间的关系是：Δio = Δq/R因此可以得到：(Vs-Vo)/L * dt + Vo-Vs * dt/C - ΔVo/R * dt = 0其中ΔVo为输出电压的变化量，用Vo表示可以得到：Vo = D*Vs/(1-D+(1-D)*(R*dt)/(2*L)) + (1-D)*Vo'移项并整理，最终可以得到Boost电路的传递函数：Vo/Vs = D/(1-D+(1-D)*(R*dt)/(2*L))三、总结最终的传递函数是Boost电路理论分析的重要结果，关键在于理解电路中各元件的作用以及电压、电流之间的关系。

boost电路传递函数推导Boost电路是一种常见的DC-DC升压电路，它能够将输入电压升高到更高的电压值。

在设计和分析Boost电路时，我们需要了解它的传递函数，以便更好地理解其性能和特点。

传递函数是一个电路的输出与输入之间的关系，通常用公式表示。

在Boost电路中，输入是输入电压Vin，输出是输出电压Vout。

传递函数通常用Vout/Vin来表示，即输出电压与输入电压的比值。

推导Boost电路的传递函数需要一些基本的电路分析技术，包括电路等效原理和KVL/KCL等。

通常，我们假设Boost电路的开关频率非常高，以便近似为连续电路。

在这种情况下，Boost电路的传递函数可以通过以下步骤推导出来：1. 建立Boost电路的等效电路模型，包括输入电阻、输出电阻和开关电源。

2. 假设电路处于稳态，即开关频率非常高，输出电压Vout稳定。

此时，我们可以使用KVL和KCL等电路分析技术，计算电路中各元件的电流和电压。

3. 根据电路等效原理，我们可以将Boost电路分解为两个串联的电路：输出电阻Rout和一个理想的电压增益器，其增益为1+D（D 为占空比）。

4. 根据步骤2中计算的电路参数，计算理想电压增益器的输出电压Vx。

5. 根据电路等效原理，将输出电阻Rout并联到理想电压增益器的输出端，得到最终输出电压Vout。

6. 根据Vout/Vin的定义，将Vout和Vin代入公式中，得到Boost 电路的传递函数。

通过推导Boost电路的传递函数，我们可以更好地了解Boost电路的性能和特点，例如输入电阻、输出电阻、占空比对输出电压的影响等。

这些知识对于Boost电路的设计和优化非常重要。

目录1总体设计思路 (1)1.1设计目的 (1)1.2 实现方案 (1)2 Boost主电路设计 (2)2.1电源设计基本原理 (2)2.2 Boost电路工作原理 (2)2.1.1各元器件功能 (2)2.1.2主电路参数分析 (3)3 控制电路设计 (4)3.1 PWM控制芯片SG3525 (4)3.2 控制电路原理 (5)4 驱动电路设计 (6)4.1 驱动电路设计基本思想 (6)4.1.1 IGBT对驱动电路的要求 (6)4.1.2 驱动芯片EXB841的控制原理 (6)4.2 驱动电路基本原理 (7)5保护电路的设计 (9)5.1过电压保护电路 (9)5.2过电路保护电路 (9)6 Matlab的建模及仿真 (11)6.1 仿真电路 (11)6.2 仿真及其波形 (11)结论 (13)心得体会 (14)参考文献 (15)1总体设计思路1.1设计目的升压斩波电路是最基本的斩波电路之一，利用升压斩波电路可以实现对直流的升压变化。

所以，升压斩波电路也可以认为是直流升压变压器，升压斩波电路的应用主要是以Boost变换器实现的。

升压斩波电路的典型应用有：一、直流电动机传动，二、单相功率因数校正（Power Factor Correction PFC）电路，三、交直流电源。

直流升压斩波电路的应用非常广泛，原理相对比较简单，易于实现，但是，设计一个性能较好变压范围大的Boost变换器并非易事，本设计的目的也就在于寻求一种性能较高的斩波变换方式和驱动与保护装置。

1.2 实现方案本设计主要分为六个部分：一、总体设计思路，二、Boost变换器主电路设计，三、控制电路设计，四、驱动电路设计，五、保护电路设计，六、Matlab 仿真及其波形。

直流稳压电源的设计相对比较简单，应用基本的整流知识，该部分并非本设计的重点，本设计的重点在于主电路的设计，主电路一般由电感、电容、电力二极管、和全控型器件IGBT组成，主电路的负载通常为直流电动机，控制电路主要是实现对IGBT的控制，从而实现直流变压。

Boost电源原理及工作过程详解开关电源按拓扑结构分，有Boost、Buck、Boost-Buck、Charge-pump等；常用的PWM控制Buck、Boost、Buck-Boost三种类型为主。

开关电源的主要部件包括：输入源、开关管、储能电感、控制电路、二极管、负载和输出电容。

如果功率不是特别大，IC厂家会将开关管、控制电路、二极管集成到一颗CMOS/Bipolar工艺的电源管理IC中，极大简化了外部电路。

一、开关电源占空比D、电感值L、效率η公式推导Buck型和Boost型开关电源具有不同的拓扑结构，本文将使用如图1-1、1-2所示的电路参考模型：参考电路模型默认电感的DCR（Direct Constant Resistance）为零。

电容阻碍电压变化，通高频，阻低频，通交流，阻直流;电感阻碍电流变化，通低频，阻高频，通直流，阻交流;假定那个开关(三极管或者MOS管)已经断开了很长时间，所有的元件都处于理想状态，电容电压等于输入电压。

下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路。

第一部分：充电如果控制器把MOSFET控制导通。

电源对电感进行充电，如下图所示：在充电过程中，开关闭合(MOSFET导通)，开关(MOS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。

第二部分：放电当开关断开(MOSFET截止)时的等效电路如上图所示。

当开关断开(MOSFET截止)时，由于电感的电流保持特性，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，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。

升压完毕。

说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。

充电时，电感吸收能量，放电时电感放出能量。

如果电容量足够大，那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。

2 系统设计2. 1 Boost 升压电感的设计要想设计出性能优良的PFC 电路，除了IC外围电路各元件值选择合理外，还需特别认真选择Boost 升压储能电感器。

它的磁性材料不同，对PFC 电路的性能影响很大，甚至该电感器的接法不同，且会明显地影响电流波形;另外，驱动电路的激励脉冲波形上升沿与下降沿的滞后或振荡，都会影响主功率开关管的最佳工作状态。

当增大输出功率到某个阶段时，还会出现输入电流波形发生畸变甚至出现死区等现象。

因此，在PFC 电路的设计中，合理选择Boost PFC 升压电感器的磁心与绕制电感量是非常重要的。

电感值的计算以低输入电压Uin(peak) 和对应的最大占空比Dmax时保证电感电流连续为依据，计算公式为：式中Uin(peak)———低输入交流电压对应的正弦峰值电压，VDmax———Uin(peak) 对应的最大占空比ΔI———纹波电流值，A; 计算时，假定为纹波电流的30%fs———开关频率，Hz占空比的计算公式为：若输入交流电压为220 V( 最低输入电压为85 V)，输出直流电压为390 V，开关频率为fs =50 kHz，输出功率Po =350 W，则可计算得到Dmax =0. 78，纹波电流为1. 75 A，从而求得电感值L3 =713 μH，实际电感值取为1 mH。

由于升压电感工作于电流连续模式，需要能通过较大的直流电流而不饱和，并要有一定的电感量，即所选磁性材料应具有一定的直流安匝数。

设计中，升压电感器采用4 块EE55 铁氧体磁心复合而成，其中心柱截面气隙为1. 5 mm，Boost 储能电感器的绕组导线并不用常规的多股0. 47 mm漆包线卷绕，而是采用厚度为0. 2mm、宽度为33 mm 的薄红铜带叠合，压紧在可插4 块EE55 磁心的塑料骨架上，再接焊锡导线引出，用多层耐高压绝缘胶带扎紧包裹。

去消用薄铜带工艺绕制的Boost 储能电感，对减小高频集肤效应、改善Boost 变换器的开关调制波形、降低磁件温升均起重要作用。

目录一. Boost主电路设计： (2)1.1占空比D计算 (2)1.2临界电感L计算 (2)1.3临界电容C计算（取纹波Vpp<2.2V） (2)1.4输出电阻阻值 (2)二. Boost变换器开环分析 (3)2.1 PSIM仿真 (3)2.2 Matlab仿真频域特性 (3)三. Boost闭环控制设计 (3)3.1闭环控制原理 (3)3.2 补偿网络的设计（使用SISOTOOL确定参数） (3)3.3 计算补偿网络的参数 (4)四．修正后电路PSIM仿真 (5)五．设计体会 (5)Boost变换器性能指标:输入电压：标准直流电压Vin=48V输出电压：直流电压Vo=220V 参考电压Vref=5V输出功率：Pout=5Kw输出电压纹波：Vpp=2.2V Vm=4V电流纹波：0.25A开关频率：fs=100kHz相位裕度：60幅值裕度：10dB一. Boost主电路设计：1.1占空比D计算根据Boost变换器输入输出电压之间的关系求出占空比D的变化范围。

1.2临界电感L计算选取L>Lc，在此选L=4uH1.3临界电容C计算（取纹波Vpp<2.2V）选取C>Cc，在此选C=100uF1.4输出电阻阻值Boost主电路传递函数Gvd（s）占空比d（t）到输出电压Vo（t）的传递函数为：二. Boost变换器开环分析2.1 PSIM仿真电压仿真波形如下图电压稳定时间大约1.5毫秒，稳定在220V左右电压稳定后的纹波如下图电压稳定后的纹波大约为2.2V电流仿真波形如下图电流稳定时间大约2毫秒，稳定在22A左右电流稳定后的纹波如下图2.2 Matlab仿真频域特性设定参考电压为5V，则，系统的开环传递函数为,其中，由上图可得，Gvd(s)的低频增益为-60dB，截止频率fc=196KHz，相位裕度--84.4，相位裕度过小，高频段是-20dB/dec。

系统不稳定，需要加控制电路调整。

Boost电路参数设计Boost 电路的原理图如下图所示当MOSFET开通时，电源给电感L充电，电感储能，电容放电。

电感上的电流增加量（电感线圈未饱和时）为：其中：为占空比，为开关周期。

当MOSFET关断时，电感放电，电感的能量通过二极管传递到负载。

电感上的电流不断减小，忽略二极管的压降，则电流变化为：电感电流连续模式时，在稳态条件下，电感上的电流增加等于其电流减小，即，于是整理可得：因为0<<1，所以Boost电路是一个升压型电路。

电感电流非连续模式时，MOSFET开通状态下，电感电流的增值为：MOSFET关断状态下，电感电流的下降值为：电感电流上升值等于下降值，即，整理得：因为在此模式下电感电流是不连续的，所以每个周期电感电流都会下降至零。

输出电流等于电感电流的平均值，即由上式得，，由此可以看出，对于Boost电路，电感电流连续模式与电感电流非连续模式有很大的不同，非连续模式输出电压与输入电压，电感，负载电阻，占空比还有开关频率都有关系。

而连续模式输出电压的大小只取决于输入电压和占空比。

1．输出滤波电容的选择在开关电源中，输出电容的作用是存储能量，维持一个恒定的电压。

Boost电路的电容选择主要是控制输出的纹波在指标规定的范围内。

对于Boost电路，电容的阻抗和输出电流决定了输出电压纹波的大小。

电容的阻抗由三部分组成，即等效串联电感（ESL），等效串联电阻（ESR）和电容值（C）。

在电感电流连续模式中，电容的大小取决于输出电流、开关频率和期望的输出纹波。

在MOSFET开通时，输出滤波电容提供整个负载电流。

在Boost电路中，为了满足期望的输出纹波电压，电容值可以按下式选取其中：为最大的输出电流；为最大的占空比。

对电感电流非连续模式，电容为在实际设计中，由于电容的ESR，为了保证较小的纹波电压，必须要选择更大容值的电容。

在电感电流连续模式中，假设电容值足够大以至于可以忽略。

就要有足够小的ESR来限制输出的电压纹波。