怎么计算Boost电路的占空比?原来方法如此简单?
- 2025-07-25 15:57:57

Part 01
前言

Part 02
Boost电路基本原理
开关导通阶段:开关Q闭合,输入电压Vin通过电感L储能,电流线性增加,能量以磁场形式储存。二极管D截止,输出电容C为负载R供电。

开关关断阶段:开关Q断开,电感L释放能量,通过二极管D向输出电容C和负载R供电,输出电压Vout高于Vin。

占空比D定义为开关导通时间Ton与周期T(T = Ton + Toff)的比值:
D = Ton / T


Part 03
占空比公式推导
在理想Boost电路中,忽略MOSFET压降,二极管压降。根据伏秒平衡原理,电感在导通和关断阶段的电压-时间积相等。
Vo:输出电压
Vd:二极管正向压降
Vin:输入电压
Vsw:开关损耗电压
导通阶段:开关Q闭合,电感电压VL = Vin,持续时间Ton。
关断阶段:开关Q断开,电感电压VL = Vin - Vout,持续时间Toff。
伏秒平衡方程为: Vin * Ton =- (Vin - Vout) * Toff
由于T = Ton + Toff,占空比D = Ton / T,1 - D = Toff / T,代入上式: Vin * D * T = -(Vin - Vout) * (1 - D) * T
两边消去T(T ≠ 0),得: Vin * D =- (Vin - Vout) * (1 - D)
展开并整理:
D = 1 - Vin / Vout = (Vo - Vin) / Vo
2.考虑MOSFET压降,二极管压降的推导
关断阶段,电感电压VL = (Vo + Vd) - Vin
导通阶段VL = Vin - Vsw
伏秒平衡为: (Vin - Vsw) * Ton = ((Vo + Vd) - Vin) * Toff
展开并整理:
D = (Vo + Vd - Vin) / (Vo + Vd - Vsw)
Part 04
总结
3.Vin越低或Vo越高,D越大。
4.Vd和Vsw增加会调整D。

END
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