升压斩波电路的基本原理 工作原理
假设L值很大，C值也很大
V通时，E向L充电，充电电流恒为I1，同时C的电压向负载供电，因C值很大，输出电压uo为恒值，记为Uo。设V通的时间为ton，此阶段L上积蓄的能量为 EI1ton V断时，E和L共同向C充电并向负载R供电。设V断的时间为toff，则此期间电感L释放能量为
UoEI1toff
稳态时，一个周期T中L积蓄能量与释放能量相等
LVD
i 1 t on U o E i o 1 EII 1 toff（3-20） uoEVCRiG
a)iG
Ot io
I1 Otb)
图3-2 升压斩波电路及其工作波形
a）电路图 b）波形
tontoffTUEE （3-21） 化简得： o tofftoff
T/toff1，输出电压高于电源电压，故称该电路为升压斩波电
路。也称之为boost变换器
T/toff——升压比，调节其大小即可改变Uo大小，调节方
法
与 ，即 。
tb 和导通占空比a有如下关系： off T
（3-22）
11
因此，式（3-21）可表示为
11
UEE o 1 （3-23）
升压斩波电路能使输出电压高于电源电压的原因
一是L储能之后具有使电压泵升的作用 二是电容C可将输出电压保持住 以上分析中，认为V通态期间因电容C的作用使得输出电压Uo不变，但实际C值不可能无穷大，在此阶段其向负载放电，Uo必然会有所下降，故实际输出电压会略低
如果忽略电路中的损耗，则由电源提供的能量仅由负载R消耗，即
EI 1 U o I o （3-24）
该式表明，与降压斩波电路一样，升压斩波电路也可看成是直流变压器。
根据电路结构并结合式（3-23）得出输出电流的平均值Io为 U1EIoo
RR（3-25）
由式（3-24）即可得出电源电流I1为：
U1Eo I 1 I o
E2 R（3-26）
2. 升压斩波电路的典型应用
一是用于直流电动机传动
二是用作单相功率因数校正（PFC）电路 三是用于其他交直流电源中
LVD
MuE VE a)uuEE tOtO Moooii1I10I20i2I10toffTb)io2 tOi1I20tonTc)t1i2txtofft2tOton
图3-3 用于直流电动机回馈能量的升压斩波电路及其波形 a） 电路图 b） 电流连续时 c） 电流断续时
用于直流电动机传动时
通常是用于直流电动机再生制动时把电能回馈给直流电源
实际电路中电感L值不可能为无穷大，因此该电路和降压斩波电路一样，也有电动机电枢电流连续和断续两种工作状态
此时电机的反电动势相当于 图3-2电路 中的电源，而此时的直流电源相当于图3-2中电路中的负载。由于直流电源的电压基本是恒定的，因此不必并联电容器。
电路分析
V处于通态时，设电动机电枢电流为i1，得下式
di1M L d t Ri 1 E
（3-27）
式中R为电机电枢回路电阻与线路电阻之和。 设i1的初值为I10，解上式得
t EM tiIe1e110 R
（3-28）
当V处于断态时，设电动机电枢电流为i2，得下式： d i
2 L Ri 2 E M E
dt（3-29）
设i2的初值为I20，解上式得： tttonEEM I 20 i2 e 1 e R（3-30）
3
当电流连续时，从 图3-3b的电流波形可看出，t=ton时刻i1=I20，t=toff时刻i2=I10，由此可得：
tonon t M E I 20 I 10 e 1 e
R（3-31）
tofftoff EEmI 1e10 I 20 e R（3-32）
由以上两式求得： toff EM1eE1eEI10m R T R R 1e1e（3-33）
T ontEEeeEee I20MmTR R R 1 e 1e（3-34）
与降压斩波电路一样，把上面两式用泰勒级数线性近似，得 E
I10I20m（3-35
R）
该式表示了L为无穷大时电枢电流的平均值Io，即 E E E
IomM（3-36） RR
该式表明，以电动机一侧为基准看，可将直流电源看作是被降低到了 E 。
当电枢电流断续时的波形如 图3-3c所示。
当t=0时刻i1=I10=0，令式（3-31）中I10=0即可求出I20，进而可写出i2的表达式。另外，当t=t2时，i2=0，可求得i2持续的时间tx，即
t on1 me t x （3-37） ln1m
当tx 1e 4 根据此式可对电路的工作状态作出判断。 5 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容