boost電路，Boost電路開(kāi)關(guān)管的電壓尖峰是怎么來(lái)的

來(lái)源：整理時(shí)間：2023-08-17 23:50:17 編輯：智能門戶手機(jī)版

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1，Boost電路開(kāi)關(guān)管的電壓尖峰是怎么來(lái)的
2，boost升壓電路的介紹
3，不穩(wěn)定的上升很慢的Boost電路
4，在設(shè)計(jì)BOOST升壓電路中連續(xù)與不連續(xù)的區(qū)別在哪里
5，boost電路
6，BOOST電路為什么要工作在電流連續(xù)狀態(tài)

1，Boost電路開(kāi)關(guān)管的電壓尖峰是怎么來(lái)的

開(kāi)關(guān)管關(guān)斷的時(shí)候，電感線圈的電流不能突變，產(chǎn)生瞬時(shí)高壓形成電壓尖峰，但很快被電容吸收。

Boost電路開(kāi)關(guān)管的電壓尖峰是怎么來(lái)的

2，boost升壓電路的介紹

the boost converter，或者叫step-up converter，是一種開(kāi)關(guān)直流升壓電路，它可以使輸出電壓比輸入電壓高。

boost升壓電路的介紹

3，不穩(wěn)定的上升很慢的Boost電路

Multisim 元件BUG~~~~~~！你可以換其他元件試試~~~ 經(jīng)常遇到3~5V供電，運(yùn)放能輸出1000V以上的。。。。。。。。

不穩(wěn)定的上升很慢的Boost電路

4，在設(shè)計(jì)BOOST升壓電路中連續(xù)與不連續(xù)的區(qū)別在哪里

連續(xù)與不連續(xù)主要是看boost電感電流！如果一直>0，連續(xù),CCM；如果有一段時(shí)間=0，不連續(xù),DCM；臨界狀態(tài),為BCM

oost升壓電路中占空比d=（vo-vi）/vo，vo是輸出電壓，vi是輸入電壓。從公式上看，你能把10v電壓升到10000v或任意倍數(shù)的電壓。在工程上，占空比一般不超過(guò)0.9，所以工程的極限在10倍左右。沒(méi)有比boost更成熟的升壓方案了，如果需要輸出電壓輸入電壓比更高，可以接多級(jí)的boost升壓。

連續(xù)指電感的電流不會(huì)減到0，就是一個(gè)有直流電流分量的脈動(dòng)電流；不連續(xù)的是每個(gè)周期，電流都會(huì)減到0，可以看做沒(méi)有直流分量。連續(xù)與不連續(xù)的狀態(tài)與電路的設(shè)計(jì)參數(shù)有關(guān)，不如輸出電流變小，可能會(huì)從連續(xù)狀態(tài)降到不連續(xù)狀態(tài)；電感量較小，也有可能一直都會(huì)工作在不連續(xù)狀態(tài)。

5，boost電路

摘要：提出了一種Boost電路軟開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)方法，即同步整流加上電感電流反向。根據(jù)兩個(gè)開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)的條件不同，提出了強(qiáng)管和弱管的概念，給出了滿足軟開(kāi)關(guān)條件的設(shè)計(jì)方法。一個(gè)24V輸入，40V/2.5A輸出，開(kāi)關(guān)頻率為200kHz的同步Boost變換器樣機(jī)進(jìn)一步驗(yàn)證了上述方法的正確性，其滿載效率達(dá)到了96.9％關(guān)鍵詞：升壓電路；軟開(kāi)關(guān)；同步整流引言輕小化是目前電源產(chǎn)品追求的目標(biāo)。而提高開(kāi)關(guān)頻率可以減小電感、電容等元件的體積。但是，開(kāi)關(guān)頻率提高的瓶頸是器件的開(kāi)關(guān)損耗，于是軟開(kāi)關(guān)技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生。一般，要實(shí)現(xiàn)比較理想的軟開(kāi)關(guān)效果，都需要有一個(gè)或一個(gè)以上的輔助開(kāi)關(guān)為主開(kāi)關(guān)創(chuàng)造軟開(kāi)關(guān)的條件，同時(shí)希望輔助開(kāi)關(guān)本身也能實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)。 Boost電路作為一種最基本的DC/DC拓?fù)涠鴱V泛應(yīng)用于各種電源產(chǎn)品中。由于Boost電路只包含一個(gè)開(kāi)關(guān)，所以，要實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)往往要附加很多有源或無(wú)源的額外電路，增加了變換器的成本，降低了變換器的可靠性。 Boost電路除了有一個(gè)開(kāi)關(guān)管外還有一個(gè)二極管。在較低壓輸出的場(chǎng)合，本身就希望用一個(gè)MOSFET來(lái)替換二極管（同步整流），從而獲得比較高的效率。如果能利用這個(gè)同步開(kāi)關(guān)作為主開(kāi)關(guān)的輔助管，來(lái)創(chuàng)造軟開(kāi)關(guān)條件，同時(shí)本身又能實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)，那將是一個(gè)比較好的方案。本文提出了一種Boost電路實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)的方法。該方案適用于輸出電壓較低的場(chǎng)合。 1 工作原理圖1所示的是具有兩個(gè)開(kāi)關(guān)管的同步Boost電路。其兩個(gè)開(kāi)關(guān)互補(bǔ)導(dǎo)通，中間有一定的死區(qū)防止共態(tài)導(dǎo)通，如圖2所示。通常設(shè)計(jì)中電感上的電流為一個(gè)方向，如圖2第5個(gè)波形所示?？紤]到開(kāi)關(guān)的結(jié)電容以及死區(qū)時(shí)間，一個(gè)周期可以分為5個(gè)階段，各個(gè)階段的等效電路如圖3所示。下面簡(jiǎn)單描述了電感電流不改變方向的同步Boost電路的工作原理。在這種設(shè)計(jì)下，S2可以實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)，但是S1只能工作在硬開(kāi)關(guān)狀態(tài)。 1）階段1〔t0～t1〕該階段，S1導(dǎo)通，L上承受輸入電壓，L上的電流線性增加。在t1時(shí)刻，S1關(guān)斷，該階段結(jié)束。 2）階段2〔t1～t2〕S1關(guān)斷后，電感電流對(duì)S1的結(jié)電容進(jìn)行充電，使S2的結(jié)電容進(jìn)行放電，S2的漏源電壓可以近似認(rèn)為線性下降，直到下降到零，該階段結(jié)束。 3）階段3〔t2～t3〕當(dāng)S2的漏源電壓下降到零之后，S2的寄生二極管就導(dǎo)通，將S2的漏源電壓箝在零電壓狀態(tài)，也就是為S2的零電壓導(dǎo)通創(chuàng)造了條件。 4）階段4〔t3～t4〕S2的門極變?yōu)楦唠娖?，S2零電壓開(kāi)通。電感L上的電流又流過(guò)S2。L上承受輸出電壓和輸入電壓之差，電流線性減小，直到S2關(guān)斷，該階段結(jié)束。 5）階段5〔t4～t5〕此時(shí)電感L上的電流方向仍然為正，所以該電流只能轉(zhuǎn)移到S2的寄生二極管上，而無(wú)法對(duì)S1的結(jié)電容進(jìn)行放電。因此，S1是工作在硬開(kāi)關(guān)狀態(tài)的。接著S1導(dǎo)通，進(jìn)入下一個(gè)周期。從以上的分析可以看到，S2實(shí)現(xiàn)了軟開(kāi)關(guān)，但是S1并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)。其原因是S2關(guān)斷后，電感上的電流方向是正的，無(wú)法使S1的結(jié)電容進(jìn)行放電。但是，如果將L設(shè)計(jì)得足夠小，讓電感電流在S2關(guān)斷時(shí)為負(fù)的，如圖4所示，就可以對(duì)S1的結(jié)電容進(jìn)行放電而實(shí)現(xiàn)S1的軟開(kāi)關(guān)了。在這種情況下，一個(gè)周期可以分為6個(gè)階段，各個(gè)階段的等效電路如圖5所示。其工作原理描述如下。 1）階段1〔t0～t1〕該階段，S1導(dǎo)通，L上承受輸入電壓，L上的電流正向線性增加，從負(fù)值變?yōu)檎怠Ｔ趖1時(shí)刻，S1關(guān)斷，該階段結(jié)束。 2）階段2〔t1～t2〕S1關(guān)斷后，電感電流為正，對(duì)S1的結(jié)電容進(jìn)行充電，使S2的結(jié)電容放電，S2的漏源電壓可以近似認(rèn)為線性下降。直到S2的漏源電壓下降到零，該階段結(jié)束。 3）階段3〔t2～t3〕當(dāng)S2的漏源電壓下降到零之后，S2的寄生二極管就導(dǎo)通，將S2的漏源電壓箝在零電壓狀態(tài)，也就是為S2的零電壓導(dǎo)通創(chuàng)造了條件。 4）階段4〔t3～t4〕S2的門極變?yōu)楦唠娖?，S2零電壓開(kāi)通。電感L上的電流又流過(guò)S2。L上承受輸出電壓和輸入電壓之差，電流線性?小，直到變?yōu)樨?fù)值，然后S2關(guān)斷，該階段結(jié)束。 5）階段5〔t4～t5〕此時(shí)電感L上的電流方向?yàn)樨?fù)，正好可以使S1的結(jié)電容進(jìn)行放電，對(duì)S2的結(jié)電容進(jìn)行充電。S1的漏源電壓可以近似認(rèn)為線性下降。直到S1的漏源電壓下降到零，該階段結(jié)束。 6）階段6〔t5～t6〕當(dāng)S1的漏源電壓下降到零之后，S1的寄生二極管就導(dǎo)通，將S1的漏源電壓箝在零電壓狀態(tài)，也就是為S1的零電壓導(dǎo)通創(chuàng)造了條件。接著S1在零電壓條件下導(dǎo)通，進(jìn)入下一個(gè)周期?？梢钥吹剑谶@種方案下，兩個(gè)開(kāi)關(guān)S1和S2都可以實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)。 2 軟開(kāi)關(guān)的參數(shù)設(shè)計(jì) 以上用同步整流加電感電流反向的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)Boost電路的軟開(kāi)關(guān)，其中兩個(gè)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)的難易程度并不相同。電感電流的峰峰值可以表示為 ΔI=(VinDT)/L （1）式中：D為占空比； T為開(kāi)關(guān)周期。所以，電感上電流的最大值和最小值可以表示為 Imax=ΔI/2＋I(xiàn)o （2） Imin=ΔI/2－Io （3）式中：Io為輸出電流。將式（1）代入式（2）和式（3）可得 Imax=(VinDT)/2L＋I(xiàn)o （4） Imin=(VinDT)/2L－Io （5）從上面的原理分析中可以看到S1的軟開(kāi)關(guān)條件是由Imin對(duì)S2的結(jié)電容充電，使S1的結(jié)電容放電實(shí)現(xiàn)的；而S2的軟開(kāi)關(guān)條件是由Imax對(duì)S1的結(jié)電容充電，使S2的結(jié)電容放電實(shí)現(xiàn)的。另外，通常滿載情況下|Imax| |Imin|。所以，S1和S2的軟開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)難易程度也不同，S1要比S2難得多。這里將S1稱為弱管，S2稱為強(qiáng)管。強(qiáng)管S2的軟開(kāi)關(guān)極限條件為L(zhǎng)和S1的結(jié)電容C1和S2的結(jié)電容C2諧振，能讓C2上電壓諧振到零的條件，可表示為式（6）。將式（4）代入式（6）可得實(shí)際上，式（7）非常容易滿足，而死區(qū)時(shí)間也不可能非常大，因此，可以近似認(rèn)為在死區(qū)時(shí)間內(nèi)電感L上的電流保持不變，即為一個(gè)恒流源在對(duì)S2的結(jié)電容充電，使S1的結(jié)電容放電。在這種情況下的ZVS條件稱為寬裕條件，表達(dá)式為式（8）。 (C2＋C1)Vo≤（VinDT/2L+Io）tdead2 （8）式中：tdead2為S2開(kāi)通前的死區(qū)時(shí)間。同理，弱管S1的軟開(kāi)關(guān)寬裕條件為 (C1＋C2)Vo≤(VinDT/2L-Io)tdead1 （9）式中：tdead1為S1開(kāi)通前的死區(qū)時(shí)間。在實(shí)際電路的設(shè)計(jì)中，強(qiáng)管的軟開(kāi)關(guān)條件非常容易實(shí)現(xiàn)，所以，關(guān)鍵是設(shè)計(jì)弱管的軟開(kāi)關(guān)條件。首先確定可以承受的最大死區(qū)時(shí)間，然后根據(jù)式(9)推算出電感量L。因?yàn)?，在能?shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)的前提下，L不宜太小，以免造成開(kāi)關(guān)管上過(guò)大的電流有效值，從而使得開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通損耗過(guò)大。 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果一個(gè)開(kāi)關(guān)頻率為200kHz，功率為100W的電感電流反向的同步Boost變換器進(jìn)一步驗(yàn)證了上述軟開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)方法的正確性。該變換器的規(guī)格和主要參數(shù)如下：輸入電壓Vin24V 輸出電壓Vo40V 輸出電流Io0～2.5A 工作頻率f200kHz 主開(kāi)關(guān)S1及S2IRFZ44 電感L4.5μH 圖6(a)，圖6（b）及圖6(c)是滿載（2.5A）時(shí)的實(shí)驗(yàn)波形。從圖6(a)可以看到電感L上的電流在DT或(1－D)T時(shí)段里都會(huì)反向，也就是創(chuàng)造了S1軟開(kāi)關(guān)的條件。從圖6(b)及圖6(c)可以看到兩個(gè)開(kāi)關(guān)S1和S2都實(shí)現(xiàn)了ZVS。但是從電壓vds的下降斜率來(lái)看S1比S2的ZVS條件要差，這就是強(qiáng)管和弱管的差異。圖7給出了該變換器在不同負(fù)載電流下的轉(zhuǎn)換效率。最高效率達(dá)到了97.1％，滿載效率為96.9％。 4 結(jié)語(yǔ) 本文提出了一種Boost電路軟開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)策略：同步整流加電感電流反向。在該方案下，兩個(gè)開(kāi)關(guān)管根據(jù)軟開(kāi)關(guān)條件的不同，分為強(qiáng)管和弱管。設(shè)計(jì)中要根據(jù)弱管的臨界軟開(kāi)關(guān)條件來(lái)決定電感L的大小。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)了軟開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)頻率可以設(shè)計(jì)得比較高。電感量可以設(shè)計(jì)得很小，所需的電感體積也可以比較?。ㄍǔ？梢杂肐型磁芯）。因此，這種方案適用于高功率密度、較低輸出電壓的場(chǎng)合。麻煩采納，謝謝!

6，BOOST電路為什么要工作在電流連續(xù)狀態(tài)

電流不連續(xù)狀態(tài)下的boost電路的工作效率較高，但是對(duì)電路尤其是開(kāi)關(guān)管沖擊較大，一般用于小功率情況下，大功率下一般采用電流連續(xù)模式。

摘要：提出了一種boost電路軟開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)方法，即同步整流加上電感電流反向。根據(jù)兩個(gè)開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)的條件不同，提出了強(qiáng)管和弱管的概念，給出了滿足軟開(kāi)關(guān)條件的設(shè)計(jì)方法。一個(gè)24v輸入，40v/2.5a輸出，開(kāi)關(guān)頻率為200khz的同步boost變換器樣機(jī)進(jìn)一步驗(yàn)證了上述方法的正確性，其滿載效率達(dá)到了96.9％關(guān)鍵詞：升壓電路；軟開(kāi)關(guān)；同步整流引言輕小化是目前電源產(chǎn)品追求的目標(biāo)。而提高開(kāi)關(guān)頻率可以減小電感、電容等元件的體積。但是，開(kāi)關(guān)頻率提高的瓶頸是器件的開(kāi)關(guān)損耗，于是軟開(kāi)關(guān)技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生。一般，要實(shí)現(xiàn)比較理想的軟開(kāi)關(guān)效果，都需要有一個(gè)或一個(gè)以上的輔助開(kāi)關(guān)為主開(kāi)關(guān)創(chuàng)造軟開(kāi)關(guān)的條件，同時(shí)希望輔助開(kāi)關(guān)本身也能實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)。 boost電路作為一種最基本的dc/dc拓?fù)涠鴱V泛應(yīng)用于各種電源產(chǎn)品中。由于boost電路只包含一個(gè)開(kāi)關(guān)，所以，要實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)往往要附加很多有源或無(wú)源的額外電路，增加了變換器的成本，降低了變換器的可靠性。 boost電路除了有一個(gè)開(kāi)關(guān)管外還有一個(gè)二極管。在較低壓輸出的場(chǎng)合，本身就希望用一個(gè)mosfet來(lái)替換二極管（同步整流），從而獲得比較高的效率。如果能利用這個(gè)同步開(kāi)關(guān)作為主開(kāi)關(guān)的輔助管，來(lái)創(chuàng)造軟開(kāi)關(guān)條件，同時(shí)本身又能實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)，那將是一個(gè)比較好的方案。本文提出了一種boost電路實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)的方法。該方案適用于輸出電壓較低的場(chǎng)合。 1 工作原理圖1所示的是具有兩個(gè)開(kāi)關(guān)管的同步boost電路。其兩個(gè)開(kāi)關(guān)互補(bǔ)導(dǎo)通，中間有一定的死區(qū)防止共態(tài)導(dǎo)通，如圖2所示。通常設(shè)計(jì)中電感上的電流為一個(gè)方向，如圖2第5個(gè)波形所示?？紤]到開(kāi)關(guān)的結(jié)電容以及死區(qū)時(shí)間，一個(gè)周期可以分為5個(gè)階段，各個(gè)階段的等效電路如圖3所示。下面簡(jiǎn)單描述了電感電流不改變方向的同步boost電路的工作原理。在這種設(shè)計(jì)下，s2可以實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)，但是s1只能工作在硬開(kāi)關(guān)狀態(tài)。 1）階段1〔t0～t1〕該階段，s1導(dǎo)通，l上承受輸入電壓，l上的電流線性增加。在t1時(shí)刻，s1關(guān)斷，該階段結(jié)束。 2）階段2〔t1～t2〕s1關(guān)斷后，電感電流對(duì)s1的結(jié)電容進(jìn)行充電，使s2的結(jié)電容進(jìn)行放電，s2的漏源電壓可以近似認(rèn)為線性下降，直到下降到零，該階段結(jié)束。 3）階段3〔t2～t3〕當(dāng)s2的漏源電壓下降到零之后，s2的寄生二極管就導(dǎo)通，將s2的漏源電壓箝在零電壓狀態(tài)，也就是為s2的零電壓導(dǎo)通創(chuàng)造了條件。 4）階段4〔t3～t4〕s2的門極變?yōu)楦唠娖?，s2零電壓開(kāi)通。電感l(wèi)上的電流又流過(guò)s2。l上承受輸出電壓和輸入電壓之差，電流線性減小，直到s2關(guān)斷，該階段結(jié)束。 5）階段5〔t4～t5〕此時(shí)電感l(wèi)上的電流方向仍然為正，所以該電流只能轉(zhuǎn)移到s2的寄生二極管上，而無(wú)法對(duì)s1的結(jié)電容進(jìn)行放電。因此，s1是工作在硬開(kāi)關(guān)狀態(tài)的。接著s1導(dǎo)通，進(jìn)入下一個(gè)周期。從以上的分析可以看到，s2實(shí)現(xiàn)了軟開(kāi)關(guān)，但是s1并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)。其原因是s2關(guān)斷后，電感上的電流方向是正的，無(wú)法使s1的結(jié)電容進(jìn)行放電。但是，如果將l設(shè)計(jì)得足夠小，讓電感電流在s2關(guān)斷時(shí)為負(fù)的，如圖4所示，就可以對(duì)s1的結(jié)電容進(jìn)行放電而實(shí)現(xiàn)s1的軟開(kāi)關(guān)了。在這種情況下，一個(gè)周期可以分為6個(gè)階段，各個(gè)階段的等效電路如圖5所示。其工作原理描述如下。 1）階段1〔t0～t1〕該階段，s1導(dǎo)通，l上承受輸入電壓，l上的電流正向線性增加，從負(fù)值變?yōu)檎?。在t1時(shí)刻，s1關(guān)斷，該階段結(jié)束。 2）階段2〔t1～t2〕s1關(guān)斷后，電感電流為正，對(duì)s1的結(jié)電容進(jìn)行充電，使s2的結(jié)電容放電，s2的漏源電壓可以近似認(rèn)為線性下降。直到s2的漏源電壓下降到零，該階段結(jié)束。 3）階段3〔t2～t3〕當(dāng)s2的漏源電壓下降到零之后，s2的寄生二極管就導(dǎo)通，將s2的漏源電壓箝在零電壓狀態(tài)，也就是為s2的零電壓導(dǎo)通創(chuàng)造了條件。 4）階段4〔t3～t4〕s2的門極變?yōu)楦唠娖?，s2零電壓開(kāi)通。電感l(wèi)上的電流又流過(guò)s2。l上承受輸出電壓和輸入電壓之差，電流線性?小，直到變?yōu)樨?fù)值，然后s2關(guān)斷，該階段結(jié)束。 5）階段5〔t4～t5〕此時(shí)電感l(wèi)上的電流方向?yàn)樨?fù)，正好可以使s1的結(jié)電容進(jìn)行放電，對(duì)s2的結(jié)電容進(jìn)行充電。s1的漏源電壓可以近似認(rèn)為線性下降。直到s1的漏源電壓下降到零，該階段結(jié)束。 6）階段6〔t5～t6〕當(dāng)s1的漏源電壓下降到零之后，s1的寄生二極管就導(dǎo)通，將s1的漏源電壓箝在零電壓狀態(tài)，也就是為s1的零電壓導(dǎo)通創(chuàng)造了條件。接著s1在零電壓條件下導(dǎo)通，進(jìn)入下一個(gè)周期?？梢钥吹剑谶@種方案下，兩個(gè)開(kāi)關(guān)s1和s2都可以實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)。 2 軟開(kāi)關(guān)的參數(shù)設(shè)計(jì) 以上用同步整流加電感電流反向的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)boost電路的軟開(kāi)關(guān)，其中兩個(gè)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)的難易程度并不相同。電感電流的峰峰值可以表示為 δi=(vindt)/l （1）式中：d為占空比； t為開(kāi)關(guān)周期。所以，電感上電流的最大值和最小值可以表示為 imax=δi/2＋io （2） imin=δi/2－io （3）式中：io為輸出電流。將式（1）代入式（2）和式（3）可得 imax=(vindt)/2l＋io （4） imin=(vindt)/2l－io （5）從上面的原理分析中可以看到s1的軟開(kāi)關(guān)條件是由imin對(duì)s2的結(jié)電容充電，使s1的結(jié)電容放電實(shí)現(xiàn)的；而s2的軟開(kāi)關(guān)條件是由imax對(duì)s1的結(jié)電容充電，使s2的結(jié)電容放電實(shí)現(xiàn)的。另外，通常滿載情況下|imax||imin|。所以，s1和s2的軟開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)難易程度也不同，s1要比s2難得多。這里將s1稱為弱管，s2稱為強(qiáng)管。強(qiáng)管s2的軟開(kāi)關(guān)極限條件為l和s1的結(jié)電容c1和s2的結(jié)電容c2諧振，能讓c2上電壓諧振到零的條件，可表示為式（6）。將式（4）代入式（6）可得實(shí)際上，式（7）非常容易滿足，而死區(qū)時(shí)間也不可能非常大，因此，可以近似認(rèn)為在死區(qū)時(shí)間內(nèi)電感l(wèi)上的電流保持不變，即為一個(gè)恒流源在對(duì)s2的結(jié)電容充電，使s1的結(jié)電容放電。在這種情況下的zvs條件稱為寬裕條件，表達(dá)式為式（8）。 (c2＋c1)vo≤（vindt/2l+io）tdead2 （8）式中：tdead2為s2開(kāi)通前的死區(qū)時(shí)間。同理，弱管s1的軟開(kāi)關(guān)寬裕條件為 (c1＋c2)vo≤(vindt/2l-io)tdead1 （9）式中：tdead1為s1開(kāi)通前的死區(qū)時(shí)間。在實(shí)際電路的設(shè)計(jì)中，強(qiáng)管的軟開(kāi)關(guān)條件非常容易實(shí)現(xiàn)，所以，關(guān)鍵是設(shè)計(jì)弱管的軟開(kāi)關(guān)條件。首先確定可以承受的最大死區(qū)時(shí)間，然后根據(jù)式(9)推算出電感量l。因?yàn)?，在能?shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)的前提下，l不宜太小，以免造成開(kāi)關(guān)管上過(guò)大的電流有效值，從而使得開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通損耗過(guò)大。 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果一個(gè)開(kāi)關(guān)頻率為200khz，功率為100w的電感電流反向的同步boost變換器進(jìn)一步驗(yàn)證了上述軟開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)方法的正確性。該變換器的規(guī)格和主要參數(shù)如下：輸入電壓vin24v 輸出電壓vo40v 輸出電流io0～2.5a 工作頻率f200khz 主開(kāi)關(guān)s1及s2irfz44 電感l(wèi)4.5μh 圖6(a)，圖6（b）及圖6(c)是滿載（2.5a）時(shí)的實(shí)驗(yàn)波形。從圖6(a)可以看到電感l(wèi)上的電流在dt或(1－d)t時(shí)段里都會(huì)反向，也就是創(chuàng)造了s1軟開(kāi)關(guān)的條件。從圖6(b)及圖6(c)可以看到兩個(gè)開(kāi)關(guān)s1和s2都實(shí)現(xiàn)了zvs。但是從電壓vds的下降斜率來(lái)看s1比s2的zvs條件要差，這就是強(qiáng)管和弱管的差異。圖7給出了該變換器在不同負(fù)載電流下的轉(zhuǎn)換效率。最高效率達(dá)到了97.1％，滿載效率為96.9％。 4 結(jié)語(yǔ) 本文提出了一種boost電路軟開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)策略：同步整流加電感電流反向。在該方案下，兩個(gè)開(kāi)關(guān)管根據(jù)軟開(kāi)關(guān)條件的不同，分為強(qiáng)管和弱管。設(shè)計(jì)中要根據(jù)弱管的臨界軟開(kāi)關(guān)條件來(lái)決定電感l(wèi)的大小。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)了軟開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)頻率可以設(shè)計(jì)得比較高。電感量可以設(shè)計(jì)得很小，所需的電感體積也可以比較?。ㄍǔ？梢杂胕型磁芯）。因此，這種方案適用于高功率密度、較低輸出電壓的場(chǎng)合。