開關電源常見拓撲結構(編輯修改稿)
2024-09-11 22:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 同時向負載放電， ? 若 IL值繼續(xù)減小直至 0，則 D關斷，只有 C向負載放電，直到下次周期開始 電感電流連續(xù)的臨界條件 ? 同 BUCK電路相似，也可以從電壓圖形中分析出 BOOST電路臨界（ BCM）的條件，即當 IL的平均值就是輸出電流 Is, 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)(1D1) τ=L/RTs ? τ(1D1)(1D1)時， Io處在連續(xù)的狀態(tài)。 ? Τ(1D1)(1D1) 時， Io則會出現(xiàn)斷流的情況。 CCM模式下的電壓增益 ? τ(1D1)(1D1)時， IL連續(xù) ,IL的上升部分為ΔIL1=ViD1Ts/L,IL的下降部分為 ΔIL2=（ VoVi）D2Ts/L， ? D1是 K閉合， D導通的時間 Ton占總周期 Ts的比例，D2是 K關斷， D截止的時間 Toff占總周期 Ts的比例 ? 由以上兩式相等可以得到電壓增益 M=Vo/Vi=1/(1D1)，此時 D1+D2=1 ? 由此處可知 BOOST電路是一種升壓電路，輸入小于輸出 DCM模式下的電壓增益比 ? τ (1D1)(1D1)時， IL不連續(xù) ,同樣利用 IL的上升部分同下降部分相等可以得到電壓增益 M=（ D1+D2） /D2 ? 此時 D1+D21，又有 IL在 Ts內(nèi)的平均值是Is,Is=Vs(D1+D2)D1Ts/2L=MIo. ? 從以上兩式可以得到 τ =L/RTs ??22/1211 2 DDM ?????電壓增益比 M分析 ? 電路的工作模式是由τ=L/RTs同 D1代數(shù)關系式(1D1)(1D1)相對大小決定的，兩者的關系見右上圖。 ? 由圖形關系可以看出，當τ，無論 D1如何變化都工作在連續(xù)區(qū)域。當τ， D1在某一區(qū)間內(nèi)不連續(xù)狀態(tài)，除此為連續(xù)狀態(tài) ? CCM和 DCM模式下的增益比 M同 D1的關系見右下圖 供能模式問題 ? 下面談一談 BOOST電路的供能模式問題，當 K閉合的時候，是由 C向負載供電的，而當 K打開時，情況就比較復雜了，可以分為 CISM完全電感供能模式和 IISM不完全電感供能模式 ? 當電路在 DCM下， K打開一定不是完全由電感供能，即 IL小于 Io時， L和 C同時向 R供電，當 IL斷流為 0時，更是只由 C向 R供電 CCM模式下的供能 ? 在 CCM模式下，情況則比較復雜，若 Io小于 IL的最小值，則 K斷開之后， L始終是向 C和 R同時供電，即處于 CISM狀態(tài)下 ? 若 Io大于 IL的最小值，即與IL有交點，則當 IL下降到 Io以下， C開始放電， L和 C同時向 R供能。 ? 核心在于 IL和 Io大小關系 BUCKBOOST拓撲 ? 上圖是 BUCKBOOST拓撲的精簡模型 ? 輸出電壓的產(chǎn)生： 當 K接通的時候， Ui開始對 L加電，流過 L的電流開始增加，同時電流在 L中也要產(chǎn)生磁場； 當 K由接通轉(zhuǎn)為關斷的時候， L會產(chǎn)生反電動勢，使電流繼續(xù)流動，并通過整流二極管 D進行整流，再經(jīng) C儲能濾波，然后向負載 R提供電流輸出。 控制開關 K不斷地反復接通和關斷過程，在負載 R上就可以得到一個負極性的電壓輸出。 BUCKBOOST輸出的是一個反極性的電壓 工作過程分析 ? 當 K導通時 → IL線性增加， D1截止此時 C向負載供電 ? 當 K截止時 → D1導通 ,L通過 D、 C形成續(xù)流回路，向 C充電，向 R供電 ? IL小于 Io后， C也開始放電 ? 若 IL降為 0,則只有 C對負載 R放電 電流連續(xù)相關的各種工作模式 ? 從上面的分析可以看到 BUCKBOOST電路 L上的電流可能會斷續(xù)，也會出現(xiàn) CCM,DCM,BCM三種工作模式，下圖就是三種模式下的信號波形圖，依次是BCM,DCM,CCM 電壓增益比 ? 這里簡單推算下 CCM（ L上的電流連續(xù)時）模式下的電壓增益比 由 L上應用伏秒定理 Ui*Ton=Uo*Toff 得增益比 M=Uo/Ui=Ton/Toff=D1/D2 此時 D1+D2=1, 所以
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