boost计算公式

boost电路开关管的占空比和输出电压的关系摘要：1.引言2.Boost 电路的工作原理3.占空比与输出电压的关系4.占空比的调整对输出电压的影响5.结论正文：【引言】在电子电路中，Boost 电路是一种常见的DC-DC 变换器，其主要作用是将输入电压升高后输出。

这种电路在很多应用场景中都有广泛的应用，如电源管理、信号放大等。

对于Boost 电路来说，占空比和输出电压是非常重要的两个参数。

本文将探讨这两者之间的关系以及如何通过调整占空比来实现输出电压的控制。

【Boost 电路的工作原理】Boost 电路是一种基于开关管工作的电压提升电路，其主要构成部分包括开关管、电感、电容和二极管。

在电路工作过程中，开关管通过控制占空比来调整电感上的电流，从而实现输出电压的升降。

具体来说，当开关管导通时，电感上的电流逐渐增大；当开关管截止时，电感上的电流逐渐减小。

通过这样的工作方式，可以使得输出电压高于输入电压。

【占空比与输出电压的关系】占空比是指开关管在一个周期内导通时间与总周期时间的比值。

在Boost 电路中，占空比与输出电压的关系可以用以下公式表示：输出电压= 输入电压× (占空比+ 1)从公式中可以看出，当占空比增大时，输出电压也会相应地增大；反之，当占空比减小时，输出电压也会相应地减小。

【占空比的调整对输出电压的影响】通过改变占空比，可以实现对Boost 电路输出电压的控制。

一般来说，占空比越大，输出电压越高；占空比越小，输出电压越低。

需要注意的是，占空比的调整会影响到电路的效率和稳定性。

当占空比过大时，电路的效率会降低，同时可能会产生电压振荡等不稳定现象；当占空比过小时，电路的效率也会降低，同时输出电压可能会出现波动。

因此，在实际应用中，需要根据具体需求合理地选择占空比，以实现高效稳定的输出电压。

【结论】Boost 电路的占空比与输出电压之间存在着密切的关系。

通过调整占空比，可以实现对输出电压的控制。

()L D T V V V D in o L I )1(2-⋅--=∆由于在稳态时这两个电流的变化量的绝对值相等,所以有伏秒相等：V in *T on = （V o -V in ）T off)1()(D T V V V TD V D in o in ---=化简得:电压增益: DV V M in o -==11 最大占空比：oin o V V V D -=由以上可知，电压增益总是大于1。

故称为升压变换器.BOOST 变换器电感的计算四。

举例电路输入90VDC ，输出400VDC ，输出功率400W ，变换器频率100KHZ ，选用TDK PQ3230的磁芯，试算出实际的电感。

选取铁氧体磁芯:TDK PQ32/30 （PC40)技术参数：νin =90VDC,V o=400Vdc P OUT =400W ，f k=100kHz ,Krp 取0.3。

(Krp=Ir/Ilp ） 4。

1 电感计算（1） 最大占空比Doino V V V D -=Io Vo I V L in ⋅=⋅ 能量守恒 其中I L 为电感平均电流. 又因为有：D V V in o -=11所以有D IoI L -=1 （1）电感平均电流为电流三角形面积的平均值 ， 所以，L TD V T DTL V T D DT T I T D DT I inin L ⋅⋅=⋅-+=∆-+=21))1((21))1((21(2） 将（2）代入(1）得,f I D D V I T D D V L o in o in ⋅-⋅⋅=⋅-⋅⋅=2)1(2)1(。

4.3.1Boost 稳压输出由于本系统中存在两种工作模式，经研究发现，两种工作模式控制方式的不同最终体现在对逆变器的控制上，因此在设计控制算法时，将前级Boost 升压与后级的逆变分开处理，即前级Boost 电路的作用就是保证直流母线电压恒定，为实现该目标，前级Boost 的稳压输出采用经典控制中的PI 控制算法，设计中采用了增量式PI 控制算法，增量式PID 公式为：)2()(211---+-++-=∆n n n D n I n n c n e e e K e K e e K P （4-1）其中K I 为积分系数，K D 为微分系数，本系统只使用了PI 控制，因此微分系数为零，因此整理后的增量式PI 为：n I n n c n e K e e K P +-=∆-)(1 （4-2）为减小超调，提高调节速度，设计时给系统增加了一个前馈环节。

因此，本系统PI 控制的公式为：11)(--++-=∆n n I n n c n P e K e e K P （4-3）PI 控制是工业应用非常广泛的控制算法，但是PI 参数的选择是比较令人头痛的事情，大多数在确定参数时采用试凑与经验相结合方式。

本设计结合该系统的控制特点，给出了PI 参数范围确定的比较好的试凑方法。

下面以Boost 电路为例，通过PI 控制实现电压输出的稳定。

额定输入电压：24V输入电压：21.6V —28.8V输出电压：85V工作频率：15K控制器：DSP28035具体选择如下（其中D 为DSP 中设置的升压比）：（1）选取软启动最优工作点由于Boost 电路在实际带载时，输出电压要低于理论计算值，因此确定最小占空比D 为：338.0858.28≈=VV D （4-4） 因此在D 初始化时为0.80，软启动过程完成后，D 的值为0.338。

（2）判断控制器的调节精度DSP 工作频率为15K ，设置的DSP 中PWM 比较器的周期值为1000，因此Boost 电路在调节时的精度为0.001D e ∆=，所以Boost 调节的最大误差为（假设此时的D = 0.2）：max 21.621.60.50.20.201V V e V =-= （4-5） 最小误差为（假设此时的D = 0.28）： min 28.828.80.40.270.271V V e V =-= （4-6）即在输入直流电压波动范围内输出稳定时，调节误差在0.4V —0.5V 的范围内。

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。