【精选】升压电路（Boost）的设计原理、参数计算及MATLAB仿真

升压（Boost）变换电路是一种输出电压大于等于输入电压的单管非隔离直流变换电路。它由直流电压源、电感、开关管、二极管、滤波电容、负载电阻组成，升压电路图如图1所示。

在上一篇降压（Buck）变换电路中，它的拓扑结构由电压源、串联开关、和电流源负载组成。而升压变换电路是降压变换电路对偶拓扑结构，升压变换器由电流源（电压源串联较大电阻组成）、并联开关、电压源负载（并联电容）组成。通过控制开关管的占空比，进而控制输出电压的大小，升压变换电路的两个工况如图2、图3所示，分别代表开关管导通状态和开关管截止状态。 

升压变换电路根据电感电流是否连续，依然分成三种状态：连续导通、不连续导通、临界状态三种工作模式。为了方便分析升压电路的稳态特性，简化推导公式过程，作出如下假设：

1）当开关管T导通时，如图2所示。二极管D接Us负极，承受反向电压截止，电容C向负载R供电，极性上正下负，电压源全部加载到电感L两端，即uL=Us。在该电压下，电感电流线性增加，储存的磁场能量也线性增加。在一个开关管T的周期内，开关管T导通时间为ton。

开关管T导通后，电感电流增加量为

其中，D为占空比，且D=ton/Ts。

2）当开关管T截止，如图3所示。二极管承受正向电压导通，电感电流经二极管流向输出侧，电感L中的磁场将改变电感两端的电压极性，以保证电感电流不变。因此电压源Us串联电感电压uL给电容和电阻供电，负载R两端的极性仍是上正下负。电感电压uL=Us-Uo