開關(guān)電源常見拓撲結(jié)構(gòu)-文庫吧
2025-07-31 22:02 本頁面
【正文】 會呈現(xiàn)斷流的情形，為右側(cè)圖（ c）的波形。 臨界情況下的電路各點波形 從電路結(jié)構(gòu)可以看出 IL的平均值就是輸出電流 Io, ΔIL為 IL在本周期內(nèi)的最大變化值。 觀察上圖的波形可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電流剛好處在臨界狀態(tài)時， ΔIL=Io，分析化簡之后可以等效為 τ=（ 1D1） /2， τ=L/RTs Io時，即 τ（ 1D1） /2 ， Io處在連續(xù)的狀態(tài)。 Io時，即 τ（ 1D1） /2 ， Io則會出現(xiàn)斷流的情況。 電壓增益比 M(CCM) ? 電流連續(xù)時 τL/RTs ， ， （通常定義 D1為 K導(dǎo)通 D關(guān)斷的時段 0到 T1占 Ts的比例， D2為 K關(guān)斷 D導(dǎo)通的時段 T1到 T2占 Ts的比例） 此時 D1+D2=1。 1式 2式相等，可以得到 M=Vo/Vs=D1, 由此處可知 BUCK電路是一種 降壓電路 ，輸出小于輸入 )1(111 10 式TsDL VoVitL VoVidtL VoViil t ??????? ?)2(2)12(2 21 式TsDLVottLVodtLVoil tt ????? ?電壓增益比 M（ DCM） ? ΤL/RTs,同 CCM模式相似，同樣可以由 1式 2式相等，得到 M=Vo/Vs=D1/(D1+D2)，此時 D1+D21。 ? 又有 Io是 IL在 Ts內(nèi)的平均值，即 IL等腰三角形面積在 Ts時間內(nèi)的平均值，并且等于 Vo/ Io=[(D1+D2)Ts(VsVo)D1Ts/L]/Ts=Vo/R,兩式聯(lián)合可以解得 , 218112DVsVoM?????RTsL??臨界情況下， M的計算用以上兩種模式下任一種都可以，這里就不做分析了。 電流連續(xù)與否是由 ΔIL和Io的大小關(guān)系決定的 ,調(diào)節(jié)占空比 D1或負載 ，有可能使工作模式在 CCM和 DCM模式之間發(fā)生轉(zhuǎn)換。 CCM模式下，電壓增益 M就是占空比 D1， DCM模式下，電壓增益 M和占空比 D1則呈現(xiàn)非線性關(guān)系。 總體上來看，隨著 D1的增大 M值會增加。 BUCK電路的效率問題 ? 一般而言， BUCK電路的損耗可以分為導(dǎo)通狀態(tài)下的直流損耗和導(dǎo)通過程中的交流損耗。 ? 其中直流損耗主要是指晶體管 T和二極管 D在直流導(dǎo)通情況下，自身壓降同流過電流 的壓降 ? 交流損耗則主要集中在開關(guān)管 T上（不考慮二極管因為其通斷時間很短）。通常在開斷過程中， T上的電流電壓升降是需要時間的，若電流電壓同時上升下降并同時結(jié)束則交流損耗最小，若電流變化結(jié)束電壓才開始變化，則整個開斷時間最長損耗最大，效率也最低。 ? 經(jīng)過計算可得： E=1/（ Po+Pdc+Pac） =Vo/(Vo+1+ K VsIoTn/Ts), K是個變值 BOOST拓撲 ? 穩(wěn)定電壓輸出的形成： ? 當(dāng) K接通時， Ui開始對 L充電，流過 L的電流 iL開始增加，同時電流在 L中也要產(chǎn)生反電動勢 eL， C向 R放電，形成穩(wěn)定電壓 Uo ? 當(dāng) K由接通轉(zhuǎn)為關(guān)斷的時候，為了保持勵磁不變， L也會產(chǎn)生反電動勢 eL。 eL反電動勢的方向與開關(guān) K關(guān)斷前的方向相反，但與電流的方向相同 ,在控制開關(guān) K兩端的輸出電壓 uo等于輸入電壓 Ui與反電動勢 eL之和。 ? 在開關(guān)關(guān)斷 Toff期間， K關(guān)斷， L把電流 iLm轉(zhuǎn)化成反電動勢，與輸入電壓 Ui串聯(lián)迭加，通過整流二極管 D繼續(xù)向負載 R提供能量， R兩端形成穩(wěn)定電壓輸出 Uo=Ui+El ? BOOST輸出電壓高于輸入，是一個升壓電路 工作過程分析 ? 工作過程： ? 當(dāng) K導(dǎo)通時 → IL線性增加， D截止此時 C向負載供電 ? 當(dāng) K關(guān)斷時 → Ul和 Ui串聯(lián)，以高于Uo的電壓向 C充電同時向負載供電，此時D導(dǎo)通 ,IL逐漸減小 ? 若 IL減小到 0，則 D截止，只有 C向負載供電 CCM和 DCM模式下的各點電壓 ? 由上可知 BOOST電路也會出現(xiàn)電感電流斷續(xù)的情況，即也有 CCM 和 DCM兩種模式，各點電壓分別如左右所示 ? 在 DCM模式下若 IL值逐漸減小到 Io，則 C和 L
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