摘要：分析Boost变换器工作于连续导电模式(CCM)和不连续导电模式(DCM)时的电感电流，指出当输入电压为最低，负载电阻为最小时，且变换器工作在CCM下的最大电感电流就是该变换器在整个工作范围的最大电感电流，并将其与最小点燃电流相比较作为变换器内部本质安全的判断依据。实验结果验证了理论分析的正确性。
关键词：boost变换器；最小点燃电流；最小电感；本质安全

1 引言
    直流电源应用于煤矿、井下等危险环境时必须满足防爆的要求，而本质安全是近年来发展迅速的一种防爆形式，因此，直流电源的本质安全特性是一个值得探讨的课题。
    所谓本质安全，即在正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸混合物。因此，本质安全的关键是降低直流电源在正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应，也就是减小直流电源中使用的储能元件。在给定的输入电压和负载变化范围内，探讨Boost变换器的最大电感电流并总结出电感的设计方法。

2 Boost变换器的工作原理
    Boost变换器的组成原理电路如图1所示。当Boost变换器的开关S处于闭合状态时，电源给电感充电，电感存储能量；电容放电向负载提供能量。此时的工作过程比较简单。当Boost变换器的开关S处于断开状态时，输入电源、电感和电容同时向负载提供能量，此时工作过程比较复杂。

3 Boost变换器的工作模式
    当开关S断开后能量的传输过程要复杂得多，电感、电容和负载三者间的能量传输与电感的大小密切相关，存在一个临界电感LC。

    当L>LC时，Boost变换器工作于连续导电模式(CCM)；而当L<LC时，Boost变换器工作于不连续导电模式(DCM)。CCM与DCM的临界电感LC为：

4 Boost变换器的电感电流
4．1 Boost变换器工作在CCM时的电感电流
    图2为Boost变换器工作在CCM时的电感电流波形。

    此时，输入电压Vi、输出电压Vo和占空比d的关系为：

    
    假设功率转换中没有损耗，即输入功率等于输出功率，则输入平均电流Ii与输出电流，Io的关系为：

   
    由图2可得变换器的峰值电感电流为

   
    式中，△I为电感电流变化量。