【導讀】對於Boost電路

，跟Buck電路一樣都有同步與非同步。如圖6.19所示，非同步Boost是有一個開關管和一個二極管，而同步Boost是兩個開關管。

對於Boost電路，跟Buck電路一樣都有同步與非同步。如圖6.19所示
，非同步Boost是有一個開關管和一個二極管，而同步Boost是兩個開關管。

圖6.19 DCM模式下Boost電路的電感的實測波形

對於Boost電路
，小電流場景下，有一些控製器還是非同步的Boost電路。所以會使用二極管作為電路的組成部分。

分析二極管在Boost電路中的作用，首先分析在開關管導通和關閉時電流的路徑。如圖6.20所示，開關管關閉，電感儲存的能量給輸出電容和負載提供能量，電流路徑為圖6.20右圖虛線箭頭方向
，此時二極管D1導通。

圖6.20 CCM模式下Boost電路的兩個狀態

開關管導通，電感進行儲存能量，電源的輸出電容維持輸出電壓Vout同tong時shi給gei負fu載zai供gong電dian，這zhe時shi二er極ji管guan的de單dan向xiang導dao通tong性xing就jiu發fa揮hui其qi作zuo用yong了le
，不bu允yun許xu電dian流liu經jing過guo
，那na麼me電dian容rong的de放fang電dian路lu徑jing隻zhi能neng是shi流liu向xiang負fu載zai。此ci時shi二er極ji管guan的de兩liang端duan電dian壓ya分fen別bie為wei0V和Vout，但是正好的是反向截止，此時二極管電流為0A。

那如果短路二極管D1後


，又會發生什麼情況呢？

假設，二極管D1短路後

，電容C2defangdianlujinghuizengjiayitiao，cishikaiguanguandaotong
，womendouzhidaokaiguanguanzaidaotongdezhuangtaixiahaishihuicunzaiyigehenxiaodedianzu，zhegeshihouzengjiayitiaofangdianlujing，C2的能量就會損失，造成了Boost升壓的無法工作。以上僅為假設。所以在Boost升壓電路中的二極管作用是隔離。

在開關管導通時，流過二極管的電流為0A，開(kai)關(guan)管(guan)關(guan)閉(bi)時(shi)
，電(dian)感(gan)在(zai)放(fang)電(dian)
，流(liu)過(guo)二(er)極(ji)管(guan)的(de)電(dian)流(liu)在(zai)線(xian)性(xing)減(jian)小(xiao)。在(zai)這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)中(zhong)流(liu)過(guo)二(er)極(ji)管(guan)的(de)電(dian)流(liu)是(shi)一(yi)個(ge)變(bian)化(hua)的(de)，存(cun)在(zai)峰(feng)值(zhi)電(dian)流(liu)和(he)平(ping)均(jun)電(dian)流(liu)，這(zhe)時(shi)就(jiu)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)二(er)極(ji)管(guan)的(de)通(tong)流(liu)能(neng)力(li)。

開關管關斷時，流過二極管的電流約等於輸出電流Iout，假設流過二極管的平均電流Id，導通壓降Vd，那麼二極管的平均功率Pd=Id*Vd
，為了提高輸出效率，減小功率損耗
，選擇二極管時盡量選擇正向導通壓降Vd小的二極管，讓電感儲存的能量盡可能多的提供給負載，不要浪費給二極管。

二極管的實際電流波形，還有一個負電流尖峰。

二(er)極(ji)管(guan)還(hai)是(shi)會(hui)存(cun)在(zai)一(yi)個(ge)反(fan)向(xiang)恢(hui)複(fu)時(shi)間(jian)，這(zhe)樣(yang)就(jiu)會(hui)存(cun)在(zai)一(yi)個(ge)尖(jian)峰(feng)。實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)的(de)二(er)極(ji)管(guan)，在(zai)電(dian)壓(ya)突(tu)然(ran)反(fan)向(xiang)時(shi)，二(er)極(ji)管(guan)電(dian)流(liu)並(bing)不(bu)是(shi)很(hen)快(kuai)減(jian)小(xiao)到(dao)0，而是會有比較大的反向電流存在
，這個反向電流降低到最大值的0.1倍bei所suo需xu的de時shi間jian，就jiu是shi反fan向xiang恢hui複fu時shi間jian。在zai這zhe個ge反fan向xiang恢hui複fu時shi間jian裏li，二er極ji管guan可ke以yi通tong過guo較jiao大da的de反fan向xiang電dian流liu，所suo以yi在zai波bo形xing圖tu中zhong就jiu出chu現xian一yi個ge較jiao大da的de反fan向xiang電dian流liu尖jian峰feng。

由於二極管外加正向電壓 時

，P 區的空穴向 N 區擴散，N 區的電子向 P 區擴散，不僅使得耗盡層變窄，而且使得載流子有相當數量的存儲
，在 P 區內存儲了電子，在N 區內存儲了空穴，它們都是非平衡少子。

一個二極管從沒有導通到導通，一定是需要能量的。從截止到導通需要能量，從導通到截止也需要能量。

把正向導通時
，非平衡少子積累的現象叫做 電荷存儲效應。

當輸入電壓突然由正壓變為負壓時， P 區存儲的電子和 N 區存儲的空穴不會馬上消失
，它們會通過以下兩個途徑逐漸減少：

1.在反向電場的作用下
， P 區電子被拉回 N 區
， N 區空穴被拉回 P 區，形成反向漂移電流 ；
2.與多數載流子複合消失。

這些能量變化的過程
，不但有能量的損耗，同時還需要占用時間。

由上可知
，二極管的反向恢複時間就是存儲電荷消失所需要的時間
，而這個Trr也會決定二極管的最大工作頻率。

1
、二極管反向電壓大於Boost工作過程中最大的反向電壓Vout,並留有一定的餘量。
2、考慮到電源的效率
，二極管的正向導通壓降Vf越小越好。
3、二極管最大正向電流If須大於負載最大電流即輸出最大電流Iload，並留有餘量。正向峰值電流Ifsm需大於電感峰值電流IL_max，並留有餘量。
3、 二極管反向恢複時間Trr越小越好。

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