dc-dc變換電路原理(編輯修改稿)
2025-08-22 07:13 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 LUUi ??電感平均電流 =負(fù)載平均電流 SoSSc o nonML TDDDLUUTttiI121 )(2*2 ?????電感平均電流 IL: RUTDDDLUU OSoS ???121 )(22111DDkDDUUSo???電壓變換比 5 主要數(shù)量關(guān)系 — 電感電流斷續(xù)情形 D2與系統(tǒng)參數(shù)關(guān)系 2111DDkDDUUSo???電壓變換比 211DDDUUSo??注意到： 212 DDkD??SRTLk 2?注意 242112kDDD ????212111211/411242DkkDDDDDDUUSo????????最后有： (5) 電感電流臨界連續(xù)條件 電流臨界連續(xù) : 電感電流僅瞬間為零 uL uG CS uU ?iL uC t t t t Cu?ton toff iM tcon IO CuDt t2 t1 RUI Oo ? onOSM tLUUi ??電流臨界連續(xù)時(shí) : 2Mo iI ?onOSOo tLUURUI2???SSSS DTLDUURDU2??STRLD 21 ??電流臨界連續(xù)時(shí) : （ 5） 電感電流臨界連續(xù)條件 STRLD 21 ??電流臨界連續(xù)時(shí) : 電感電流連續(xù)條件 : STRLD 21 ??電感電流臨界連續(xù)條件 : STRLD 21 ??電感電流斷續(xù)條件 : STRLD 21 ??降壓變換電路小結(jié) 優(yōu)點(diǎn) 電路簡(jiǎn)單 控制特性好 負(fù)載側(cè)電流波動(dòng)小 缺點(diǎn) 電源側(cè)電流波動(dòng)大 只能降壓、不能生壓 返回 升壓變換電路 —— Boost電路 1 升壓變換電路結(jié)構(gòu)與工作原理 工作原理 : T導(dǎo)通時(shí) , uL=US , 電感電流線性增加 ,電感儲(chǔ)能增加 ,電源向電感轉(zhuǎn)移電能。 T斷開時(shí) , uL=US uC, 電感電流減少 ,電感儲(chǔ)能減少 , 電感儲(chǔ)能向負(fù)載轉(zhuǎn)移電能。 升壓變換電路結(jié)構(gòu) 升壓變換電路 IGBT實(shí)現(xiàn) 返回 升壓變換電路 —— Boost電路 1 升壓變換電路結(jié)構(gòu)與工作原理 工作原理 : 穩(wěn)態(tài)情況下 ,T斷開時(shí) , 電感電流減少 , uL=US uC 0 uC =US uL US 升壓變換電路 升壓變換電路 IGBT實(shí)現(xiàn) 2 波形分析 假設(shè)條件： 器件是理想的（不考慮開關(guān)時(shí)間、導(dǎo)通壓降等） 輸出濾波電容較大，輸出電壓基本平直 .電感電流連 續(xù) .電感電流斷 續(xù) 兩種情形 : 升壓變換電路 IGBT實(shí)現(xiàn) 2 波形分析 電感電流連續(xù)情形 等效電路 : 根據(jù)開關(guān)器件的通斷狀況來(lái)確定 IGBT器件的通斷由其柵極控制信號(hào)決定 升壓變換電路 T斷開等效電路 UG=0 T導(dǎo)通等效電路 UG0 2 波形分析 電感電流連續(xù)情形 iL im t uL SU t CS uU ?uG t ton toff iM iC t 升壓變換電路 T導(dǎo)通等效電路 T斷開等效電路 2 波形分析 電感電流斷續(xù)情形 升壓變換電路 T斷開 \D續(xù)流等效電路 UG=0 T斷開 \D斷開等效電路 UG=0 T導(dǎo)通等效電路 UG0 2 波形分析 電感電流斷續(xù)情形 uL SU t iL t uG t ton toff iM iC t CS uU ?tcon T導(dǎo)通等效電路 T斷開 \D續(xù)流等效電路 T斷開 \D斷開等效電路 3 主要數(shù)量關(guān)系 電感電流連續(xù)情形 (1) 平均輸出電壓 Uo 穩(wěn)態(tài)情況下，電感上一周期中的平均電壓為零。 0*)(*)( ??? o f fCSonS tuUtU或： 0*)(*)( ??? offoSonS tUUtUSSo f fSo UDUtTU??? 11uL uG SUiL iC im t t t t CS uU ?ton toff iM TS 升壓變換電路 3 主要數(shù)量關(guān)系 電感電流連續(xù)情形 (2) 平均輸出電流 Io RUDRUI SOo ??? 11(3) 電感電流紋波 DIL SLL UdtdiLu ??onS tLU?mML iiI ??D升壓變換電路 uL uG SUiL iC im t t t t CS uU ?ton toff iM TS 3 主要數(shù)量關(guān)系 電感電流連續(xù)情形 (4) 電容電壓紋波 DuC 升壓變換電路 uL uG SUiL iC im t t t t CS uU ?ton toff iM TS 考慮 Io≦ im情形 : Io ??DontOC dtICu0)(1ono tIC1?SSC DTDUCRu ??D 113 主要數(shù)量關(guān)系 電感電流斷續(xù)情形 (1) 平均輸出電壓 Uo 穩(wěn)態(tài)情況下，電感上一周期中的平均電壓為零。 0*)(*)( ??? c o nCSonS tuUtU或： 0*)(*)( ??? c o noSonS tUUtUSSc o nc o nono UDDDUtttU221 ????Sco nSonTtDTtDD???21注 : uL SU t iL t uG t ton toff iM iC t CS uU ?tcon 3 主要數(shù)量關(guān)系 電感電流斷續(xù)情形 (2) 平均輸出電流 Io RUDDDRUI SOo221 ???(3) 電感電流紋波 DIL SLL UdtdiLu ??onS tLU?ML iI ?DuL SU t iL t uG t ton toff iM iC t CS uU ?tcon 電感電流平均值 I L )(*2 21 DDiI ML ??輸出電流 Io 22 DiI Mo ?3 主要數(shù)量關(guān)系 電感電流斷續(xù)情形 uL SU t iL t uG t ton toff iM iC t CS uU ?tcon D2與系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)系 SSML TDDDLUDDiI )(2)(*2 21121 ????輸入功率 =輸出功率 ，有： RUIUIU oOOLS2??22212112 1)(2 ???????? ???SSS UDDDRTDDDLU2/411 2112kDDkD ???其中： SRTLk 2?3 主要數(shù)量關(guān)系 電感電流斷續(xù)情形 (4) 電容電壓紋波 DuC uL SU t iL t uG t ton toff iM iC t CS uU ?tcon Io ????DwonontttOLC dtIiCu )(1wt)(211 oMwC IitCu ??D注意 : onSM tLUi ?22 DiI Mo ?sMoMw TDiIit2??SSC UTDDDLCu **)2/1(21 22221 ??D3 主要數(shù)量關(guān)系 uL uG SUiL iD t t t t CS uU ?ton toff iM (5) 電感電流臨界連續(xù)條件 RUI Oo ? onSM tLUi ?電流臨界連續(xù)時(shí) : )1(2 DiI Mo ??)1(2 DtLURUI onSOo ???SSS TDDLURDU )1(2)1( ???STRLDD 2)1( 2 ??電流臨界連續(xù)時(shí) : 電感電流僅瞬間為零 3 主要數(shù)量關(guān)系 (5) 電感電流臨界連續(xù)條件 STRLDD 2)1( 2 ??電流臨界連續(xù)時(shí) : 電流連續(xù)時(shí) : )1(2 DiiI mMo ???)1(2 DiI Mo ??電流連續(xù)條件 : STRLDD 2)1( 2 ??電流斷續(xù)條件 : STRLDD 2)1( 2 ??升壓變換電路小結(jié) 優(yōu)點(diǎn) 電路簡(jiǎn)單 電源側(cè)電流波動(dòng)小 缺點(diǎn) 負(fù)載側(cè)電流波動(dòng)大 只能升壓、不能降壓 升壓變換電路不宜在輸出端開
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