BOOST两种电路工作模式效率对比

下面我们讲解CCM工作模式。讲解前我们来比较一下BOOST电路两种电路的工作模式效率的比较吧！ 设 BOOST电路工作于临界状态时算出此时的电感值，当选用电感大于这个值时电路工作于CCM,当选用电感小于这个值时电路工作于DCM。实际应用中，多让BOOST电路工作于CCM，主要是因为其效率高于DCM。 对于BOOST电路电路来说，其电路主要的损耗在于开关管切换过程中，闭合时流过的电流产生的能量。比较CCM与DCM的效率就是看哪种模式下开关管消耗的能量多少，这个能量的比较进一步来讲就是比较其流过的电流有效值的大小。 BOOST电路工作模式（CCM）

Q：开关管，可以调控开通与关断的时间，Q开通时输入电压Vs为电感L提供能量，Q关断时输入电压Vs与电感共同为负载提供能量。 D：截止二极管，Q开通时，输入端为电感L提供能量，二极管D截止，输入与输出断开。 L：储能电感，Q开通时，电感L存储能量，Q关断时，电感L中的能量释放给负载。 C：储能电容，Q开通时，电容C中的能量释放给负载，Q关断时，电容C存储能量。

开关管Q开通，D截止，输入电压Vs通过开关管Q给电感L充电储能。 储能电容C释放所存储的能量，为开关管Q期间的负载提供所需的能量。

开关管Q关断，D导通，电感L释放所存的能量，与输入电压Vs共同通过D给负载提供所需的能量。同时，也对储能电容C进行充电储能。  BOOST电路工作波形 (CCM)

Ton时，电感L的端电压 uL=Vs ,根据uL = L(diL/Dt)得知:电感中的电流il(t)随时间线性上升,且△IL=(VS*TON)/L,Toff时，电感L的端电压 uL=VO-VS，根据uL =Ldi/dt得知:电感中的电流i(t)随时间线性下降△IL =((Vo-Vs)TOOf)/L。稳态时，△I′L=(VS*T0N)/L=△I′′L=((V0-VS)*TOff)/L故VO/VS=1/(1+(T0N/TS))=1/(1-D) 稳态时，△I′L=△I′′L，既伏秒平衡，对于开关电源中所用到的电感器件，必须要保证其伏秒平衡（既磁通平衡） 无论是BUCK、BOOST 还是以后设计到的正激、反激，都是如此，否则就会产生磁饱和的问题。   同样根据电感中的电流1/2△iLi0三种情况将。BOOST电路分为连续模式、临界模式和断续模式。

BOOST电路处于断续模式时，电路有三个工作状态，分别D1、D2以及1-D1-D2，其等效电路见右边的上、其等效电路见下图所示：分为上、中、下三个图。电感L中所存的能量完全释放后，因没有给电感L进行储能的通路，故电感L的端电压跳变为零伏，导致二极管D截止见上图所示。 BOOST处于断续模式时的电压、电流波形图见下图。

BOOST电路断续模式的电压增益仍是从电感L电流iL波形进行推导，得出：

其中：M=V0/VS为BOOST电路的增益。为无量纲参数。 一般情况下，,故

， 依据BOOST电路连续模式、断续模式的电压增益公式，画出下面的曲线图，使我们能够更直观的理解电压增益的变化规律。 从左图可以看出，连续模式的电压增益曲线是一条近似按指数规律上升的曲线，而断续模式的电压增益曲线则是一条按线性规律上升的直线。这一点与BUCK电路恰好相反。 与BUCK电路一样，同样大小的电压增益，对应的占空比不同，连续模式时最大，断续模式时的变小，且越小，对应的占空比也越小。

审核编辑：黄飞