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BOOST升压电路的仿真问题

我看书上说,BOOST升压电路,一靠,L储能之后具有电压抬升作用,二靠,电容C值很大,将输出电压保持住。因为实际的C值不可能无穷大,所以实际输出电压会略低于理论计算值!

我考虑,因为实际的C值不可能无穷大,所以实际输出电压会略低于理论计算值!所以如果不接负载电阻,空载时,电容上电压就没有放电回路,那么电容上电压就应该与理论值非常接近,我仿真时,空载,输入电压为100伏,占空比0.5 ,理论计算输出电压应该为200伏,可是实际仿真出来的值近800伏,太大了奥!

什么原因,我的理论理解是不是不对呢,请高手详细指教,非常感谢!

下面是仿真电路与仿真输出电压波形  

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houran77
LV.6
2
2011-03-30 17:39

电感充能量再释放,释放的时候,会保持通过电感的电流基本不变,瞬态的工作状况可以理解为横流源,当后面没有吸收电流的回路时,电压会被提升,如果电感是悬空的,为了维持输出电流不变,电感产生的电压甚至可以高到把空气击穿。

电容是储能型器件,不断的有电流往电容里面灌,表现的是存储的电荷增加,对外表现为电压升高。

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2011-03-30 19:11

我不是高手,但坛子里的高手很多。

在DCM与CCM模式这样计算是正确的,但在电流断续模式这样计算就会出错了,因为这时Ton + Toff < T。

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ljj1703
LV.3
4
2011-03-30 20:00
@houran77
电感充能量再释放,释放的时候,会保持通过电感的电流基本不变,瞬态的工作状况可以理解为横流源,当后面没有吸收电流的回路时,电压会被提升,如果电感是悬空的,为了维持输出电流不变,电感产生的电压甚至可以高到把空气击穿。电容是储能型器件,不断的有电流往电容里面灌,表现的是存储的电荷增加,对外表现为电压升高。
可是根据BOOST基本电路理论计算出的,输出电压与输入电压的关系与占空比是有联系的,即:(输出电压值/输入电压值=1/(1-占空比))这个公式都是由电感电流推导出的,与负载无关的,所以我认为电路空载时,这个关系式依旧成立,输入电压100伏,占空比0.5,算出输出电压200伏电容上电压升高也不应该超过200伏啊,为什么仿真时,出现800多伏,与这个公式计算结果不吻合呢!
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ljj1703
LV.3
5
2011-03-30 20:13
@zhijian1024
我不是高手,但坛子里的高手很多。在DCM与CCM模式这样计算是正确的,但在电流断续模式这样计算就会出错了,因为这时Ton+Toff

我也考虑过电流断续的原因,是不是电流断续了,导致电容上电压抬高的很多,但是我在仿真时,详细看了电感上电流波形,并没有出现断续的情况奥

下面这是电感上电流波形仿真图,第一个是仿真100ms的电感电流波形,第二个是局部的放大图!

  

 

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lvyuanpu
LV.5
6
2011-03-30 21:56
@ljj1703
可是根据BOOST基本电路理论计算出的,输出电压与输入电压的关系与占空比是有联系的,即:(输出电压值/输入电压值=1/(1-占空比))这个公式都是由电感电流推导出的,与负载无关的,所以我认为电路空载时,这个关系式依旧成立,输入电压100伏,占空比0.5,算出输出电压200伏电容上电压升高也不应该超过200伏啊,为什么仿真时,出现800多伏,与这个公式计算结果不吻合呢!

二楼说的对的啊。

你没有负载的话,那电荷肯定不断的往电容里跑啊,最终电压不断升高。

你要考虑伏秒数平衡啊。

你开通的时候充了多少,关断的时候就要释放多少,如果不是放的话,平衡就打断。

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2011-03-31 09:25
@ljj1703
我也考虑过电流断续的原因,是不是电流断续了,导致电容上电压抬高的很多,但是我在仿真时,详细看了电感上电流波形,并没有出现断续的情况奥下面这是电感上电流波形仿真图,第一个是仿真100ms的电感电流波形,第二个是局部的放大图![图片] [图片]  
从电感电流波形来看,占空比差不多是在0.7至0.8之间了,升到800V也不奇怪呀!
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ljj1703
LV.3
8
2011-03-31 09:38
@zhijian1024
从电感电流波形来看,占空比差不多是在0.7至0.8之间了,升到800V也不奇怪呀!

但是开关的占空比调节为0.8时,输入电压100伏时,理论算出输出电压最多应该在500伏附近,不应该为800伏的!(输出电压/输入电压=1/(1-占空比))

具体仿真电路:为上图我第一个帖子中所示

谢谢

 

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ljj1703
LV.3
9
2011-03-31 09:42
@houran77
电感充能量再释放,释放的时候,会保持通过电感的电流基本不变,瞬态的工作状况可以理解为横流源,当后面没有吸收电流的回路时,电压会被提升,如果电感是悬空的,为了维持输出电流不变,电感产生的电压甚至可以高到把空气击穿。电容是储能型器件,不断的有电流往电容里面灌,表现的是存储的电荷增加,对外表现为电压升高。
最终电容上电压幅值由电感电压与100伏电压的叠加。如果没有负载的话,电容上电压就会不断升高,可以用最基本的电路理论推算一下,此时,没有负载时,电容上电压幅值与输入电压之间的具体关系公式吗?比如与占空比有关等等,通过调节占空比或者输入电压就可以通过这种关系公式算出电容上的电压,谢谢!
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ljj1703
LV.3
10
2011-03-31 09:42
@houran77
电感充能量再释放,释放的时候,会保持通过电感的电流基本不变,瞬态的工作状况可以理解为横流源,当后面没有吸收电流的回路时,电压会被提升,如果电感是悬空的,为了维持输出电流不变,电感产生的电压甚至可以高到把空气击穿。电容是储能型器件,不断的有电流往电容里面灌,表现的是存储的电荷增加,对外表现为电压升高。
谢谢二楼的回复,最终电容上电压幅值由电感电压与100伏电压的叠加。如果没有负载的话,电容上电压就会不断升高,可以用最基本的电路理论推算一下,此时,没有负载时,电容上电压幅值与输入电压之间的具体关系公式吗?比如与占空比有关等等,通过调节占空比或者输入电压就可以通过这种关系公式算出电容上的电压,谢谢!
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zhijian1024
LV.6
11
2011-03-31 14:38
@ljj1703
但是开关的占空比调节为0.8时,输入电压100伏时,理论算出输出电压最多应该在500伏附近,不应该为800伏的!(输出电压/输入电压=1/(1-占空比))具体仿真电路:为上图我第一个帖子中所示谢谢 

仿真时有没有设置负载电流?即设定负载。

如果没有设置负载电流,占空比会越来越大,电容上的电压也会越来越高,最终会以电容的漏电流作为负载的恒定电流,这个电容电压才不会升高。

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zhijian1024
LV.6
12
2011-03-31 15:58
@zhijian1024
从电感电流波形来看,占空比差不多是在0.7至0.8之间了,升到800V也不奇怪呀!
看的不一定准确,但用数格子看斜率的方法还准确些,放电斜率大概是充电斜率的7倍,从这也可以估计出输出电压是800左右。
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ljj1703
LV.3
13
2011-03-31 22:14
@zhijian1024
看的不一定准确,但用数格子看斜率的方法还准确些,放电斜率大概是充电斜率的7倍,从这也可以估计出输出电压是800左右。
你这是通过仿真波形看出来的,估算结果,但是与书中理论不相符啊,占空比0.8,理论算出输出电压应该是500伏,不应该是800伏,所以我对仿真结果,看不明白奥
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zhijian1024
LV.6
14
2011-04-01 07:57
@ljj1703
你这是通过仿真波形看出来的,估算结果,但是与书中理论不相符啊,占空比0.8,理论算出输出电压应该是500伏,不应该是800伏,所以我对仿真结果,看不明白奥

用眼看的不太准确的,你想想占空比0.8与0.875能不能看得很准,相差一点电压就会相差很多。

你能不能肯定这个波形是DCM或CCM的波形,我觉得是DDM的波形

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ljj1703
LV.3
15
2011-04-01 09:56
@zhijian1024
用眼看的不太准确的,你想想占空比0.8与0.875能不能看得很准,相差一点电压就会相差很多。你能不能肯定这个波形是DCM或CCM的波形,我觉得是DDM的波形

这个电路器件很少,如果方便的话,可否你亲自仿真一下,然后再看看,分析一下,不仅输出电压与理论值不符,而且你可以调节一下占空比,再仿真看看,结果依旧差得很远奥.

 恳请指导,非常感谢!

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