DC-DC 升压变换器的设计＊

杜艳红，周宏运

（天津农学院工程技术学院，天津300384）

随着计算机信息和电子信息技术的高速发展，电力电子设备与人们的生活联系越来越紧密。从小型简易携带电子产品到大型复杂工业工厂机器设备，里面都应用到电源管理技术。近年来，随着人们对高频率开关变换技术的运用和研究，开关变换器的建模方法和控制策略受到全世界专家学者的普遍重视[1]。如今经济、科技高速发展，对各类电子产品需求也越来越高。变换器为电子产品电源集成电路的重要部分，DC-DC 变换器应具有高可靠性、高效率、高安全性，既经济实惠，又节能环保。信息时代，人们对DC-DC 电源变换技术要求也日趋提高，稳定高效是人们对变换器要求的必然趋势[2-3]。

1 电路结构原理

在升压变换器中Boost 斩波电路应用居多，电路由输入储能部分、升压部分和滤波输出部分组成，是最简单的直流升压电路。设计方面具有结构简单、涉及元器件较少、容易调试、用途广泛等特点，尤其在直流电动机传动方面一直备受关注。拓扑结构如图1 所示，当驱动信号Vgs驱动功率开关管VF导通时，输入电源Vin通过开关管VF给升压电感Lf储能，此时负载由滤波电容Cf供能。当开关管关断时，输入电压和储能电感Lf共同向负载提供能量，同时给电容Cf充电。

图1 拓扑结构图

2 变换器模式分析

Boost 变换器有两种基本工作模式，即连续模式和非连续模式。在一个工作周期内，升压电感始终保持着储能和放能的过程，当功率开关管截止时，电感电流iLf达到最大值，然后电感通过升压二极管和输入电压共同给输出负载提供能量。……