电子线路设计技巧6：Boost电路的参数设计

本文以实例方式介绍Boost电路的参数设计方法。项目需求：12V升压至50V，功率35W。

先看示例电路图，如下图所示。

在进行具体的参数计算之前，我们先简要的分析一下Boost电路的工作原理。

1、我们假设，C3和C4的容值相对于负载的电流消耗来说比较大，而且开关管Q1的开关频率很高，这样我们可以认为C3和C4恒压输出。

2、我们假设，电感L1的感量选择也比较合适，由于流过电感的电流不能突变，当开关管Q1的开关频率很高时，L1上的电流处于恒流状态。

3、当MOS管Q1导通时，Uin向L1充电，充电电流为恒流II，Q1的导通时间为Ton，则在此阶段L1蓄积的能量为Uin*I*Ton，此时负载上的消耗的能量由电容C3和C4提供，我们认定此时输出的电压为Uout。

3、当MOS管Q1断开时，由于L1上的电流不能够突变，所以Uin和电感L1同时向C3、C4充电，并向负载供电，输出电压为Uout，断开时间为Toff，此阶段电感L释放的能量为（Uout-Uin）*I*Toff。

4、由于电感上蓄积的能量应该等于电感上释放的能量，所以，

Uin*I*Ton=（Uout-Uin）*I*Toff

Uin*Ton=（Uout-Uin）*Toff

Uout-Uin=Uin*Ton/Toff

Uout=Uin（1+Ton/Toff)

Uout=Uin(Ton+Toff)/Toff

通过以上分析可以看出，Ton+Toff必定大于Toff，所以Uout必定大于Uin，所以此电路为升压电路，升压的大小由开关管通断的占空比决定，输出的稳定度由开关管的开关频率决定。

5、肖特基二极管的作用是防止，电流回倒。

参数计算：

1、占空比D

Uout=Uin(Ton+Toff)/Toff

Uout/Uin=(Ton+Toff)/Toff

Toff/(Ton+Toff)=Uin/Uout

1-Toff/(Ton+Toff)=1-Uin/Uout

Ton/(Ton+Toff)=(Uout-Uin)/Uout

所以我们可以通过(Uout-Uin)/Uout计算出占空比，带入此项目的实际参数，占空比D=(50-12)/50=0.76

2、电感量L

Vi*(1-D)/(f*2*Iout)=12*0.24/200000=14uH，这里输出电流打出余量取值1A，开关频率为100KHz。

电感量在这个参数上，可以适当增大，有助于纹波的减小，但是考虑到电感储能问题，也不应过渡增大，可以在此参数的基础上，多买几种电感，进行实验挑选出最佳的电感，最好。

3、电容量

电容的选择，一般不需要计算，首先考虑2倍耐压，然后按照给定的体积要求，选择尽量大些的电容即可，这个通过实验选定是最佳方式。

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