boost電路中二極管的作用

隔離作用：在開(kāi)關(guān)管導通時(shí)，二極管能夠隔離電感的儲能過(guò)程，避免影響輸出端電容供電給負載。這是因為當MOS開(kāi)關(guān)管閉合時(shí)，電感能夠將電能轉換成磁場(chǎng)能并加以?xún)Υ?。而當MOS斷開(kāi)之后，電感又將儲存的磁場(chǎng)能轉化成電能，通過(guò)二極管和電容的濾波，得到平滑的直流電壓提供給負載。在這個(gè)過(guò)程中，二極管的單向導通性發(fā)揮了關(guān)鍵作用，確保了電能的正確流向和電壓的穩定輸出。

避免能量損失：如果沒(méi)有二極管，當開(kāi)關(guān)管導通時(shí)，電容的放電路徑會(huì )增加，導致能量的不必要損失，降低電路效率。二極管的加入有效地阻止了這種能量損失，提高了電路的效率。

規定電流方向：二極管的單向導電性規定了電流的方向，確保電流只能從一個(gè)方向流過(guò)，這在電路中是非常重要的，因為它保證了電路的正常工作和能量的有效轉換。在Boost電路中，這種單向導電性避免了電流的反向流動(dòng)，從而減少了能量的無(wú)謂消耗。

BOOST拓撲原理圖

和BUCK結構相似,BOOST電路也有兩種工作狀態(tài),當MOS管截止時(shí)，電路的狀態(tài)如下圖所示。

電流經(jīng)過(guò)電感，二極管給負載進(jìn)行供電，二極管此時(shí)可以看做導線(xiàn)一樣。但是如果這個(gè)時(shí)候電路切換到下面的狀態(tài)。

此時(shí)MOS管導通，我們都知道當MOS管完全導通時(shí)，電阻很小，一般情況下為幾十毫歐，所以Vmos電壓也就零點(diǎn)幾伏甚至比這還要低。

假設此時(shí)電路中沒(méi)有二極管D4，由于輸出電容C7的存在，此時(shí)電容C7處于一個(gè)較高的電壓，這時(shí)電容會(huì )通過(guò)淺綠色方向經(jīng)過(guò)MOS管向地進(jìn)行放電，這樣就會(huì )造成能量的損失，降低BOOST電路的效率。

如果在電路中添加二極管D4，由于二極管具有單向導電性，當MOS管導通時(shí)，二極管反向截止，輸出電容C7就不會(huì )向地進(jìn)行放電，此時(shí)電流經(jīng)過(guò)電感，MOS管回到地，電感在這個(gè)過(guò)程中儲存磁場(chǎng)，為升壓做好準備。

所以在BOOST電路中二極管的存在避免了形成輸出電容放電通路，而導致不必要的損耗。

boost電路中二極管的選擇

1、二極管反向電壓大于Vo,并留有一定的余量，正向導通壓降越小越理想。

2、二極管平均正向電流If須大于負載最大電流Iload，正向峰值電流Ifsm需大于電感峰值電流Il_peak，并留有余量。

3、二極管反向恢復時(shí)間Trr越小越理想。