高效升壓斬波電路設(shè)計(jì)

(四川師范大學(xué)工學(xué)院 四川 成都 610101)

引言

傳統(tǒng)的升壓斬波電路稱(chēng)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?yàn)殡姼蠰儲(chǔ)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(tǒng)的升壓斬波電路損耗偏大，效率并不能達(dá)到最優(yōu)，因此，本文擬設(shè)計(jì)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(shù)為管壓降為0.6(V)，導(dǎo)通電阻為1m(Ω)，MOSFET參數(shù)為，導(dǎo)通電阻為0.68m(Ω)，所有原件均為理想原件。

試驗(yàn)后驗(yàn)測(cè)得該電路的輸出功率：P1=9949W，該電路的負(fù)載功率P2=9879W，可求得電路的效率為η=P1/P2=99.11%

二、對(duì)傳統(tǒng)的boost電路進(jìn)行改進(jìn)后的高效升壓電路

通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)的boost電路進(jìn)行仿真，得知此時(shí)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(shí)的MOSFET的續(xù)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(hào)與電路中原有的mosfet控制信號(hào)反。改進(jìn)后的電路如圖2所示。

圖2 改進(jìn)后的電路

經(jīng)測(cè)驗(yàn)，改進(jìn)后的電源輸出功率為：P1=9974W，負(fù)載功率：P2=9945W，可得電路的效率為η=99.71%。通過(guò)與普通boost電路相比，電路效率確有提高。

三、不同負(fù)載情況下效率對(duì)比

通過(guò)對(duì)改進(jìn)前后的對(duì)比可知，改進(jìn)后的電路效率高于改進(jìn)前?，F(xiàn)對(duì)改進(jìn)前后不同負(fù)載時(shí)進(jìn)行仿真的計(jì)算他們的效率做一個(gè)對(duì)比。仿真結(jié)果效率數(shù)據(jù)如表1所示

表1 改進(jìn)前后效率表

從表1中都可看出不同負(fù)載情況下，改進(jìn)后的效率都比改進(jìn)前要高。

四、總結(jié)

過(guò)對(duì)傳統(tǒng)boost升壓電路的改進(jìn)，能夠提高系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率。同時(shí)為了保護(hù)系統(tǒng)，使用的電阻限流都能很好的保護(hù)電路。對(duì)此，我們?cè)O(shè)計(jì)出了一種有含有自觸發(fā)限流功能的高效升壓斬波電路。