开关电源三大拓扑之 Boost 电源中PFC电路是如何演变而来的

caroline11

下面到电源三大拓扑中的Boost了，Boost在英文里是提高的意思，从字面就可看出，Boost拓扑就是升压，Boost电路的输出一定是大于输入的。说得无益，直接上图，先来认识一下Boost拓扑结构。
　

很容易看出，电感连接到输入电压位置，这是判断Boost拓扑的简单方法。下面是一个集成芯片组成的的一个升压电路，很容易识别出这就是Boost 拓扑构成的。

先熟悉一下Boost电路输出电压公式：CCM工作模式时，Vout = Vin/（1-D），D为占空比
从公式就可看出输出电压一定比输入电压大。

Boost的原理其实也不复杂，要分析原理还得是要看波形图。
1）MOS管Q1导通，电感一端被接地，输入电压对电感充电。
2）电感两端 = 输入电压
3）电感电流线性上升（电感电流不能突变）
4）MOS管关断，电感电压反向（懂Buck一定知道为何了）
5）电感通过二极管向负载供电
周而复始。

在开关电源中， Boost 拓扑是很常见的，用得多的地方可能就是PFC（功率因素矫正），下面就是个实际应用是的PFC电路

从公式Vout = Vin/（1-D）可以看出随着占空比 D 的增大，输出电压也增大，那如果1-D --> 0，输出电压是否就可以无限大呢。答案是否定的，由于MOS管的非理想性、杂散电容的影响、及电感电容等各种损耗的关系，输出电压随占空比的上升到一定的值会下跌，惨的情况会跌倒零。如图所示。通常占空比做到0.5左右基本差不多了。到0.75已经是极限了。