升压式直流斩波电路
1. 电路的结构与工作原理 1.1电路结构
+
U L
-+U0
-
R
图1 升压式直流斩波电路的电路原理图
1.2 工作原理
假设电路输出端的滤波电容器足够大，以保证输出电压恒定，电感L 的值也很大。
1）当控制开关VT 导通时，电源E 向串联在回路中的电感L 充电储能，电感电压u L 左证右负；而负载电压u 0上正下负，此时在R 于L 之间的续流二极管VD 被反偏，VD 截止。由于电感L 的横流作用，此充电电流基本为恒定值I1. 另外，VD 截止时C 向负载R 放电，由于正常工作C 已经被充电，且C 容量很大，所以负载电压基本保持为一恒定值，记为u 0。假设VT 的导通时间为t on ，则此阶段电感L 上的储能可以表示为EI 1t on
2) 在控制开关VT 关断时，储能电感L 两端电势极性变成左负右正，续流二极管VD 转为正偏，储能电感L 与电源E 叠加共同向电容C 充电，向负载R 提供能量。如果VT 的关断时间为t off ，则此段时间内电感L 释放的能量可以表示为（U 0-E ）I 1t off 。 1.3基本数量关系
a. 一个周期内灯光L 储存的能量与释放的能量相等：
EI t =(U o -E ) I 1t off 1on
t +t T 即
U o =on off E =E
t off t off
b. 输出电流平均值
I o =
U o 1E
=R βR
2. 建模
在MA TLAB 新建一个Model ，命名为jiangya ，同时模型建立如下图所示：
图 1 升压式直流斩波电路的MATLAB 仿真模型
2.1模型参数设置
a 电源参数，电压100v ：
b. 同步脉冲信号发生器参数 振幅1V ，周期0.001，占空比20%
c. 负载电阻参数
d. 电容参数设置
e. 二极管参数设置
f. 电感参数
G ．IGBT 参数
f. 示波器参数
示波器五个通道信号依次是：电源电流、负载电流、IGBT 电流电压、负载电压、电源电压。
3 仿真结果与分析
a. 占空比α=20，MATLAB 仿真波形如下：
图 2 α=20升压式直流斩波电路
b. 占空比α=50，MATLAB 仿真波形如下：
图 9 α=50升压式直流斩波电路 c. 占空比α=80，MATLAB 仿真波形如下：
图 10 α=80升压式直流斩波电路
4小结
对于升压斩波电路，要输出电压高于输入电源电压应满足两个假设两个条件，即电路中电感的L 值很大，电容的C 值也很大。只有在上述条件下，L 在储能之后才具有使电压泵升的作用，C 在L 储能期间才维持住电压不变。但实际上假设条件不可嫩够满足，即C 值不可能无穷大，U0必然会有所下降。
升压式直流斩波电路
1. 电路的结构与工作原理 1.1电路结构
+
U L
-+U0
-
R
图1 升压式直流斩波电路的电路原理图
1.2 工作原理
假设电路输出端的滤波电容器足够大，以保证输出电压恒定，电感L 的值也很大。
1）当控制开关VT 导通时，电源E 向串联在回路中的电感L 充电储能，电感电压u L 左证右负；而负载电压u 0上正下负，此时在R 于L 之间的续流二极管VD 被反偏，VD 截止。由于电感L 的横流作用，此充电电流基本为恒定值I1. 另外，VD 截止时C 向负载R 放电，由于正常工作C 已经被充电，且C 容量很大，所以负载电压基本保持为一恒定值，记为u 0。假设VT 的导通时间为t on ，则此阶段电感L 上的储能可以表示为EI 1t on
2) 在控制开关VT 关断时，储能电感L 两端电势极性变成左负右正，续流二极管VD 转为正偏，储能电感L 与电源E 叠加共同向电容C 充电，向负载R 提供能量。如果VT 的关断时间为t off ，则此段时间内电感L 释放的能量可以表示为（U 0-E ）I 1t off 。 1.3基本数量关系
a. 一个周期内灯光L 储存的能量与释放的能量相等：
EI t =(U o -E ) I 1t off 1on
t +t T 即
U o =on off E =E
t off t off
b. 输出电流平均值
I o =
U o 1E
=R βR
2. 建模
在MA TLAB 新建一个Model ，命名为jiangya ，同时模型建立如下图所示：
图 1 升压式直流斩波电路的MATLAB 仿真模型
2.1模型参数设置
a 电源参数，电压100v ：
b. 同步脉冲信号发生器参数 振幅1V ，周期0.001，占空比20%
c. 负载电阻参数
d. 电容参数设置
e. 二极管参数设置
f. 电感参数
G ．IGBT 参数
f. 示波器参数
示波器五个通道信号依次是：电源电流、负载电流、IGBT 电流电压、负载电压、电源电压。
3 仿真结果与分析
a. 占空比α=20，MATLAB 仿真波形如下：
图 2 α=20升压式直流斩波电路
b. 占空比α=50，MATLAB 仿真波形如下：
图 9 α=50升压式直流斩波电路 c. 占空比α=80，MATLAB 仿真波形如下：
图 10 α=80升压式直流斩波电路
4小结
对于升压斩波电路，要输出电压高于输入电源电压应满足两个假设两个条件，即电路中电感的L 值很大，电容的C 值也很大。只有在上述条件下，L 在储能之后才具有使电压泵升的作用，C 在L 储能期间才维持住电压不变。但实际上假设条件不可嫩够满足，即C 值不可能无穷大，U0必然会有所下降。