【導(dǎo)讀】早boost電路中軟開關(guān)和硬開關(guān)兩種控制方法都是工程師熟悉的，但是軟開關(guān)則是新型的控制模式，如果對(duì)比分析軟開關(guān)和硬開關(guān)這兩種boost電路控制方法，就會(huì)看出兩種控制方法之間明顯的不同之處。本文就來一一解析。
在日常工作中，常見的Boost電路控制方法主要有硬開關(guān)和軟開關(guān)兩種。硬開關(guān)的控制方法相比很多工程師都已經(jīng)比較熟悉了，而軟開關(guān)作為一種最近才出現(xiàn)的新型控制模式，也具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
硬開關(guān)是之前工程師在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)最常用到的控制方法，這種方法的穩(wěn)定性比較好，而且學(xué)習(xí)容易、操作簡(jiǎn)單，是一種比較基礎(chǔ)的控制方法。同樣的，Boost電路的硬開關(guān)控制方式也有自己的缺點(diǎn)，主要體現(xiàn)在開關(guān)損耗大和感性關(guān)斷電尖峰大兩個(gè)方面。
首先是損耗大的問題，在硬開關(guān)的控制過程中，開通時(shí)，開關(guān)器件的電流上升和電壓下降同時(shí)進(jìn)行；關(guān)斷時(shí)，電壓上升和電流下降同時(shí)進(jìn)行。電壓、電流波形的交疊產(chǎn)生了開關(guān)損耗，該損耗隨開關(guān)頻率的提高而急速增加。
而當(dāng)器件關(guān)斷時(shí)，電路的感性元件感應(yīng)出尖峰電壓，開關(guān)頻率愈高，關(guān)斷愈快，該感應(yīng)電壓愈高。此電壓加在開關(guān)器件兩端，易造成器件擊穿。這也就是感性關(guān)斷電尖峰大最容易造成的問題。
除此之外，硬開關(guān)的控制方法在運(yùn)行過程中十分容易造成電磁干擾，這個(gè)問題在實(shí)際運(yùn)營過程中也十分嚴(yán)重。隨著頻率提高，電路中的di/dt和dv/dt增大，從而導(dǎo)致電磁干擾增大，會(huì)影響整流器和周圍電子設(shè)備的工作。
看完了硬開關(guān)在應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)，接下來我們來看看Boost電路的軟開關(guān)控制方法。最近幾年來，軟開關(guān)的控制方法得到了極大的改進(jìn)，新的控制方法研發(fā)速度也在不斷的加快，可以說軟開關(guān)的控制技術(shù)為硬開關(guān)的缺陷彌補(bǔ)提供了有效途徑。理想的軟關(guān)斷過程是電流先降到零，電壓在緩慢上升到斷態(tài)值，所以關(guān)斷損耗近似為零。由于器件關(guān)斷前電流已下降到零，解決了感性關(guān)斷問題。
理想的軟開通過程是電壓先降到零，電流在緩慢上升到通態(tài)值，所以開通損耗近似為零，器件結(jié)電容的電壓亦為零，解決了容性開通問題。同時(shí)當(dāng)電路開通時(shí)，二極管反向恢復(fù)過程已經(jīng)結(jié)束，因此二極管方向恢復(fù)問題也就迎刃而解了。
結(jié)語
目前硬開關(guān)和軟開關(guān)這兩種控制方法，都是在Boost電路控制中比較常見的實(shí)用方式，工程師在充分了解了以上兩種控制方式優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上可以依據(jù)電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求進(jìn)行控制方法的選擇，并在設(shè)計(jì)過程中及時(shí)采取相應(yīng)措施避免出現(xiàn)電路故障。
相關(guān)閱讀：
網(wǎng)友熱議話題：MCU同步boost電路移動(dòng)電源方案
直擊boost升壓電路負(fù)載能力及峰值【原創(chuàng)】
案例解析：BOOST電路斷電后負(fù)載LED閃爍的案例
