(电压控制模式的dcm-boost变换器设计程序)

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1、DCM模式电压型BOOST转换器设计程序1.确定BOOST转换器规格要求：a.输入电压范围(Vi)：最小AC33V典型AC220V最大AC330Vb.输出电压范围(Vo)：最小典型DC540V最大c.输出功率范围(Po)：最小100W典型667W最大1000Wd.输出电流范围(Io)：最小0.19A典型1.24A最大1.85Ae.开关频率(Kz)：20KHz/100Kz/200Kzf.输出电压纹波（ΔVo）：0.50Vg.效率(ξ)：90﹪2.开关频率选择：开关频率选择取决于转换器的尺寸，重量以及成本和开关器件等折中选择。20KHz3.升压电感的选择：（DCM

2、）a.计算电压增益(M)：M=Vo/ViM=540/(33×1.414)=11.57b.等效负载电阻（R）:R=Vo/IoR=540/0.19=2.84KΩc.最大升压电感（L）:L≤[(R×Ts)/2]×[(M-1)/M³]实际选择时要考虑:①允许启动瞬变，②输出滤波电容的额外充电电流。如果是三相apfc则按如下选择：M＇=M*√2,根据M＇与L/(Ts·Ui²/Po)的关系图求出L，Vi是Ui×√2DC升压算法：fs=20Kz时L最大值=（2840/20000×2）×[(11.57-1)/（11.57）³]=485μHfs=100Kz时L最大值=（2840

3、/100000×2）×[(11.57-1)/（11.57）³]=97μHfs=200Kz时L最大值=（2840/200000×2）×[(11.57-1)/（11.57）³]=49μH三相apfc算法：M＇=M*√2=11.57×L/(Ts·Ui²/Po)1.414=16.36查图5-2得：L/(Ts·Ui²/Po)=0.66L=0.66×(Ts·Ui²/Po)fs=20Kz时L=0.66×(33²/100×20000)=360μHfs=100Kz时L=0.66×(33²/100×100000)=72μHfs=200Kz时L=0.66×(33²/100×2000

4、00)=36μH1.占空比计算(D)：a.先确定(K):K=(2×L)/(R×Ts)K=(2×0.000485)/(2840/20000)=0.00683fs=20Kz时K=(2×0.000097)/(2840/100000)=0.00683fs=100Kz时K=(2×0.000049)/(2840/200000)=0.0069fs=200Kz时b.计算(D):D=√K×M×(M-1)D=√0.00683×11.57×(11.57-1)=0.913对于三相apfc时最大占空比为Dmax=(M-1)/M,设计占空比为（Dm）取Dm=0.8DmaxDmax=(11

5、.57-1)/11.57=0.914Dm=0.8Dmax=0.8×0.914=0.7315.峰值电感电流（Ipk）:对于单相Ipk=(Upk×D×Ts)/L其中Upk=Vi×√2Vi为AC输入电压Ipk=(33×√2×0.913×1/20000)/0.000485=4.9Afs=20Kz时Ipk=(33×√2×0.913×1/100000)/0.000097=4.39Afs=100Kz时Ipk=(33×√2×0.913×1/200000)/0.000049=4.35Afs=200Kz时对于三相apfc时Ipk=(Upk×Dm×Ts)/L(@100W)Ipk=(

6、33×√2×0.731×1/20000)/0.00036=4.74Afs=20Kz时Ipk=(33×√2×0.731×1/100000)/0.000072=4.74Afs=100Kz时Ipk=(33×√2×0.731×1/200000)/0.000036=4.74Afs=200Kz时输出功率667W，fs=20Kz时：Ipk=28.71A输出功率1000W，fs=20Kz时：Ipk=43.33A6.输出滤波电容选择：a.假设电容的ESR是0时：纹波ΔVo=[（Ipk）²×L]/[2×C×(Vo-Vi)]则：所需的电容C=[（Ipk）²×L]/[2×ΔVo×(V

7、o-Vi)]C=[（4.74）²×0.00036]/[2×0.50×(540-33×√2)]=16.4μF(@100W)C=[（28.71）²×0.000074]/[2×0.50×(540-33×√2)]=124μf(@667W)C=[（43.3）²×0.000049]/[2×0.50×(540-33×√2)]=186μF(@1000W)b.现假设该电容的ESR是非常大，由纹波电压ΔVo的限制推算出ESR=ΔVo/ΔIo(mΩ)这里假设ΔIo=Ipk，输出滤波电容的额定电流应至少是[ΔVo/ESR]的2倍至3倍（换言之，输出滤波电容的30％至50％电容量的等效

8、串联电阻=ESR），所以输出滤波电容选