Boost升压斩波电路.docx

Boost升压斩波电路
1.升压型DC-DC转换器原理

图1原理图图2输入输出波形

1）当Vi为高电平时：VT饱和导通，能量从电源流入，储存在电感L中，由于VT饱和压降小，二极管D截止，电容C中能量释放给负载。
2）当Vi为低电平时：VT截止，由于电感中电流不能突变，它所产生的感应电动势将阻止电流的减小，电动势极性左负右正，使二极管D导通，电感L中能量经D对滤波电容C充电，同时提供给负载。

2.电路设计
1）电源

图3防反插电源输入图4+12V供电
图3和图4获得驱动电压

2）MOS管驱动和反馈采购

图5MOS管驱动图6DC-DC变换

图7反馈采样
3设计参数
1）开关频率：40.2K
2）效率：大于95%
3）设计功率：100W
4）输入电压：13V-30V

4器件选用
1）MOS:IRF540*1
2）肖特基二极管:MBR30100CT*2
3）电感：173uH
4）电感绕制方法
用普通线绕道10匝，测电感量。再根据电感量与匝数平方成正比关系，即可初步算出所需匝数。

5设计中的问题
1)首次完成效率94.4%.
2）发现电感发烫。更换为大磁环，加大绕线线径，电感发烫问题解决。
3）出现新问题，MOS管发烫。考虑MOS导通内阻，把540换成4410或是CSD19536，还是发烫，且并联两个MOS比单个MOS更烫，所以此处并非导通内阻和频率导致的发热，对比以前经验，我用单个3205过10A电流，基本不发烫，相比之下，只是驱动不同，推动3205的是正负电源供电的图腾柱电路，而此处是ir2104，查找数据手册，发现输出的最大电流为200mA，并以此觉得是推动能力不够而导致的MOS关断开启速度不够，从而在开启关断的时候有更大的内阻，在电流流过的时候产生热量，并测量栅极波形，上升和下降有明显的弧度，更换单个540问题解决。若是还想进一步提高效率，建议使用更大功率的驱动，并联多个MOS.

6复测
负载60欧;输入:20V-DC;输出：60V-DC
输入功率：Pi=20.3*3.03=61.7W
输出功率：Po=60.7*1=60.7W
效率：98.3%

7部分作品及测试图

制作人：戴琛

后记：UC3843设计的DC-DC效率约为93%,估计主要原因是UC3843驱动能力不够。

最大额定值IO=±1A。

ISC=-100mA。
数据初步表明，UC3843驱动低内阻、大电流的MOS器件，如IRFB4410和CSD19536，耗散功率会较大。使用UC3843，建议还是选择结电容小的MOS管，尽管MOS内阻较大（设为50mΩ），20V，60W电流约为了3A,内阻耗散功率为3*3*0.05=0.45W，约占总功率的0.9%，对整个系统影响并不太大。
解决办法是：
换MOS管。
使用专用大电流驱动芯片IR2110、IR2113和TLP250（光耦）。
UC3843增加扩流电路。
陈松