固纬电子电力电子教学小课堂 | 第三十九讲: PEK-510模块——升压式转换器(Boost Converter)
发布日期：2026-05-20 点击次数： 55 作者：固纬电子
本讲作为PEK-510单相光伏逆变器模组系列的第一课，将带领学生深入理解并亲手实践电力电子中最基础的DC-DC升压电路。通过本讲，学生将告别枯燥的理论公式，在一个完整的“理论-仿真-代码生成-实物验证”全流程教学平台上，直观地掌握Boost电路“低压输入、高压输出”的原理。PEK-510单相光伏逆变器模组图如图1所示。
图1 PEK-510
单相光伏并网逆变器模组
学习目的
熟练掌握Boost升压电路的基本拓扑结构（电感L、开关管S、二极管D、电容C、负载R）及其工作原理。
案例实现框图
利用PEK510完成的BOOST升压式转换器在PTS-5000 的实验平台上完成。PTS-5000 的实验平台如图2所示。PEK510原理电路如图3所示。即由前级Boost电路和后级单相逆变电路组成。
图2 PTS5000 实验平台
图3 单相光伏并网逆变器实验系统
案例实现接线与设备
主要设备：PTS-5000实验平台、PSW 160-7.2可编程直流电源、PEL-3031E可编程直流电子负载、GDS-2204E数字示波器、PC电脑（已安装PSIM及Code Composer Studio软件）。
接线步骤：
▶ 将PEK-005A连接至PEK-510。
▶ PSW电源输出端连接至PEK-510的“J4”。
▶ PEL电子负载输入端连接至PEK-510的“J3”。
▶ 示波器探头CH1连接至测试点I B（电感电流），CH2连接至测试点V BUS （输出电压）。
具体接线如图4所示。
图4 本讲实验接线图
实验过程与结论
实验步骤简述
（1）仿真：
在PSIM中打开“PEK-510_Lab1_Boost”仿真电路，分别运行模拟（连续）和数字（离散）仿真，观察相关次测试点波形。
（2）生成代码：
在验证仿真无误后，点击PSIM的“Simulate” -> “Generate Code”，一键生成DSP控制代码。
（3）烧录：
通过CCS软件将生成的代码烧录至PEK-510的DSP芯片中。
（4）实物接线：
按图3完成所有硬件接线，并检查无误。
（5）设置参数：
▶ PSW电源设为50V / 3A。
▶ PEL电子负载设为CR模式，先设为100Ω。
实验结果分析
当负载为100Ω时（轻载）
输出电压 V BUS ：
实测约79.5V（量测值1.98V * 比例40.15），稳定在80V目标值附近。
电感电流 I B ：
实测约1.35A（量测值1.08A / 比例0.8）。输出功率约62.85W。
当负载为50Ω时（重载）：
输出电压 V BUS ：
实测仍约为79.5V，维持稳定。
电感电流 I B ：
实测约2.73A（量测值2.18A / 比例0.8）。输出功率提升至约128W。
可以按表1完成实验。
实验过程测试关键数据和波形如图5所示。
图5 实验测试数据和波形
结论
（1）升压功能验证：
使用Boost电路将50V直流输入，升压至80V直流输出。
（2）闭环稳压验证：
通过DSP的闭环控制，当负载从100Ω变化到50Ω时，输出电流自动增加以匹配功率需求，而输出电压始终保持恒定。这正是开关电源“稳压”特性的直观体现。
