导言
Boost是一种升压电路，这种电路的长处是可以使输入电流接连，并且在整个输入电压的正弦周期都可以调制，因而可取得很高的功率因数;该电路的电感电流即为输入电流，因而简略调理;一起开关管门极驱动信号地与输出共地，故驱动简略;此外，因为输入电流接连，开关管的电流峰值较小，因而，对输入电压改动适应性强。
储能电感在Boost电路起着要害的效果。一般来说，其感量较大，匝数较多，阻抗较大，简略引起电感饱满，发热量添加，严重威胁产品的功用和寿数。因而，关于储能电感的规划，是Boost电路的要点和难点之一。本文依据ST公司的L6562规划了一种Boost电路，并详细剖析了磁性元器件的规划办法。
Boost电路的根本原理
Boost电路拓扑如图1所示。图中，当开关管T导通时，电流，IL流过电感线圈L，在电感线圈未饱满前，电流线性添加，电能以磁能的方式储存在电感线圈中，此刻，电容Cout放电为负载供给能量;而当开关管T关断时，因为线圈中的磁能将改动线圈L两头的电压VL卡及性，以坚持其电流IL不骤变。这样，线圈L转化的电压VL与电源Vin串联，并以高于输出的电压向电容和负载供电，如图2所示是其电压和电流的联系图。图中，Vcont为功率开关 MOSFET的操控信号，VI为MOFET两头的电压，ID为流过二极管D的电流。以电流，IL作为区别，Boost电路的作业形式可分为接连形式、断续形式和临界形式三种。
剖析图2，可得：
式(2)即为Boost电路作业于接连形式和临界形式下的根本公式。
临界状态下的Boost-APFC电路规划
依据L6562的临界作业形式下的Boost-APFC电路的典型拓扑结构如图3所示，图4所示是其APFC作业原理波形图。
使用Boost电路完成高功率因数的原理是使输入电流跟从输入电压，并取得希望的输出电压。因而，操控电路所需的参量包含即时输入电压、输入电流及输出电压。乘法器衔接输入电流操控部分和输出电压操控部分，输出正弦信号。当输出电压违背希望值，如输出电压下跌时，电压操控环节的输出电压添加，使乘法器的输出也相应添加，然后使输入电流有用值也相应添加，以供给满意的能量。在此类操控模型中，输入电流的有用值由输出电压操控环节完成调制，而输入电流操控环节使输入电流坚持正弦规则改动，然后盯梢输入电压。本文在依据此类操控模型下，选用ST公司的L6562作为操控芯片，给出了Boost-APFC电路的规划办法。
L6562的引脚功用如下：
INV：该引脚为电压差错放大器的反相输入端和输出电压过压维护输入端;
COMP：该引脚一起为电压差错放大器的输出端和芯片内部乘法器的一个输人端。反应补偿网络接在该引脚与引脚INV之间;
MULT：该引脚为芯片内部乘法器的另一输入端;
CS：该脚为芯片内部PWM比较器的反相输入端，可经过电阻R6来检测MOS管电流;
ZCD：该脚为电感电流过零检测端，可经过一限流电阻接于Boost电感的副边绕组。R7的选取应确保流入ZCD引脚的电流不超越3 mA;
GND：该引脚为芯片地，芯片一切信号都以该引脚为参阅，该引脚直接与主电路地相连;GD：为MOS管的驱动信号输出引脚。为防止MOS管驱动信号震动，一般在GD引脚与MOS管的栅极之间衔接一十几欧姆到几十欧姆的电阻，电阻的巨细由实践电路决议;
VCC：芯片电源引脚。该引脚一起衔接于发动电路和电源电路。
别的，在电路规划时，稳压管D2应选用15 V稳压管，电容C2应选用10μF的电解电容;二极管D5应选用快康复二极管(如1N4148);电阻R3应选用几百千欧的电阻。
图5给出了由L6562构成的APFC电源的实践电路图。图中，输入交流电经整流桥整流后变换为脉动直流，作为Boost电路的输入;电容C4用以滤除电感电流中的高频信号，下降输入电流的谐波含量;电阻R1和R2构成电阻分压网络，用以确认输入电压的波形与相位，电容C10用以虑除3号引脚的高频搅扰信号;Boost电感L的一个副边绕组，一方面经过电阻R7将电感电流过零信号传递到芯片的5脚，另一方面作为芯片正常作业时的电源;芯片驱动信号经过电阻R8和R9连到MOS管的门极;电阻R11作为电感电流检测电阻，用以采样电感电流的上升沿(MOS管电流)，该电阻一端接于体系地，另一端一起接在MOS管的源极，一起经电阻R10接至芯片的4脚;电阻R5和R6构成电阻分压网络，一起构成输出电压的负反应回路;电容C9衔接于芯片1、2脚之间，以组成电压环的补偿网络;电阻R4，%&&&&&%C6，二极管D5，稳压管D6和Boost电感的副边则一起构成芯片电源。
Boost电感的规划
本规划选用AP规律来规划Boost电感。其原理是首要依据规划要求核算所需电感：
式中，Virms为输入电压有用值;Vo为输出电压，fsw(min)为MOS管的最小作业频率，通常在20kHz以上;Pi为输入功率。核算要求的AP值为：
式中，Ku为磁芯窗口使用率，Jc为电流密度，IL(pk)为电感电流峰值。
依据(4)式的核算成果可选择磁芯的AP值(大于AP_req，AP=AeAw，单位为m4)。
然后依据所选磁芯来核算原边匝数及所需气隙。副边匝数一般按10：1选取。
试验波形剖析
为了验证以上规划的合理性，本文设定最小输入电压为187 V，最大输入电压为264 V，输入频率为50 Hz，输出电压为400 V，PF=0.99，功率为87%，输出功率26.5 W，最小作业频率为65 kHz来进行什物试验，一起依据核算，并经过IL(pk)=465.3 mA来选取导线为mm，Jc=4/mm2，L=2.99 mH(L=2.7 mH时，验证最小频率为72 kHz>65 kHz，可满意规划要求)。
设Ku=0.3，δBmax=0.3T，由(4)式核算得：
AP_req(min)=6.64×10-10m4
这样，可选择磁芯EE16/6/5，其AP=7.5×10-10m4，可满意规划要求;而由(5)式核算得Np=218.1匝，取215匝，并验证δBmax=0.304T，气隙lgap=0.41 mm
依据以上核算参数所建立的试验模型来进行的成果如图6所示。
由图6可见，输入电流能杰出的跟从输入电压，且电流电压相位差接近于零，故可完成高功率因数的操控。别的，MOSFET的电流是一种高频三角波，其包络为输入电压。因为MOSFET可完成软开关，能有用减小开关损耗。依据测验成果，该电路的PF可达0.998以上，THD在5%以下。
结束语
本文依据L6562芯片规划了Boost高功率因数电路，并引证AP规律规划其要害元器件——Boost电感。经试验验证，该电路发动电流小，外围%&&&&&%少，本钱低价，能一起满意电源体系重量轻，稳定性好，可靠性高级要求。试验证明，AP规律是一种快速精确的规划办法。
