1 绪论

1.1 课题研究背景及意义

开关电源是在电子、电气、能源、通信等众多领域广泛应用的一种电力电子装置。具备高效率电能装换、小体积、轻重量、高控制精度以及快速性好等诸多特点。基本取代了晶闸管相控整流电源，也是目前中小功率电能转换装置的主要部分[1]。

在以电力电子技术为基础的电源技术中，开关电源处于核心地位。由于具备高效、节能等诸多优点，因而可带来巨大的经济效益，得到了社会各界 的重视，被迅速推广。除了高效用电，高品质用电的问题也将随着开关电源技术的发展得以实现[2]。

一方面，随着信息领域快速发展，高频率开关变换技术的开发和运用也得到了极大的推动。另一方面，技术的发展，带来的是对变换器高输入电压、频率以及动态性能等方面更高的要求。近些年，海内外电力电子在高频开关功率变换器的结构、控制、建模和系统设计、电力电子系统集成领域有了明显的前进[3]。

1.2 Boost变换器的拓扑结构、工作原理

Boost变换器，也被称为升压式变换器。它的输出电压U0高于输入电压U1控制开关与负载并联连接，中间有一个三极管，与负载并联的滤波电容器必须得足够大，能够保证输出电压的恒定。与电源相连的储能电感也要很大，以便保证向负载提供足够的能量。升压变换器电路图，Ui为输入直流电源，S为开关管，如有外部脉冲信号的激励开关管工作于开关状态。

工作周期：①.开关管导通，输入电流经过储能电感和开关管，开关管两端的电压降为零，电感两端产生电压降，电感电流开始线性增大，此时，电感开始储存电能，二极管此刻处于非导通状态。

②开关管关断，电感电流具有连续性的特点，由电流产生的线圈磁场将改变线圈两端的极性，电感电压此时显示负电压，电压由线圈的磁能转化而来。电感与电源串联，以高于电源自身的电压向电路的负载供电，使得电路产生了升压的效果。由于电感向后级释放能量，电感电流不断减小，通过二极管，一部分为输出（负载）提供能量，一部分为电容充电。

此后变换器重复上述过程，即周期性工作。