牛人分享 Boost电路软开关导通参数设计方案

工程师在进行Boost电路导通过程中，可以通过软开关控制的方法进行操作，这样既可以实现电路导通又能够有效避免额外电路的增加。本文将会通过软开关导通方案的参数设计进行详细分析，帮助工程师精确的计算式相应参数数值，快速完成参数设置和软开关方案设计。

通常情况下，我们可以使用同步整流加电感电流反向的办法来实现Boost电路的软开关，其中两个开关实现软开关的难易程度并不相同。电感电流的峰峰值可以表示为：ΔI=（VinDT）/L。式中D为占空比，T为开关周期。所以，电感上电流的最大值和最小值可以表示为：Imax=ΔI/2+Io，Imin=ΔI/2-Io。式中Io为输出电流。将ΔI=（VinDT）/L代入到最大值和最小值的公式中，可得出：Imax=（VinDT）/2L+Io，Imin=（VinDT）/2L-Io。

由上文中的计算原理分析中，我们可以很明显的看到，S1的软开关条件是由Imin对S2的结电容充电，使S1的结电容放电实现的;而S2的软开关条件是由Imax对S1的结电容充电，使S2的结电容放电实现的。另外，通常满载情况下Imax大于Imin。所以，S1和S2的软开关实现难易程度也不同，S1要比S2难得多。这里将S1称为弱管，S2称为强管。 强管S2的软开关极限条件为L和S1的结电容C1和S2的结电容C2谐振，能让C2上电压谐振到零的条件，可表示为：2/1C2Vo2+2/1C1Vo2（=）2/1LImax²。通过对该公式的变形，工程师就可以在代入死区时间的基础上，分别进行弱管S1软开关宽裕条件计算和S2软开关宽裕条件计算了。

在工作中，看似宽裕条件的计算是非常困难的，对死区时间的取值也比较复杂。但实际上，该公式条件是非常容易满足的，而死区时间也不可能非常大，因此，可以近似认为在死区时间内电感L上的电流保持不变，即为一个恒流源在对S2的结电容充电，使S1的结电容放电。在这种情况下的ZVS条件称为宽裕条件。

工程师在进行Boost电路设计过程中，整个软开关导通方案设计的关键是设计弱管的软开关条件。工程师首先需要确定可以承受的最大死区时间，然后根据相应公式推算出电感量L。在能实现软开关的前提下，L不宜太小，以免造成开关管上过大的电流有效值，从而使得开关的导通损耗过大。这样就可以比较轻松的确定软开关条件精准数值了。