種經(jīng)典開關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)-文庫吧資料
2025-01-05 14:49本頁面
【正文】 IL斷流為 0時(shí)，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(fù)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(shí)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(diǎn)，則當(dāng) IL下降到 Io以下， C開始放電， L和 C同時(shí)向 R供能。 CCM模式下的電壓增益 ? τ(1D1)(1D1)時(shí)， 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(dǎo)通的時(shí)間 Ton占總周期 Ts的比例，D2是 K關(guān)斷， D截止的時(shí)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(shí) 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(shí)， 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(shí) 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(guān)系式(1D1)(1D1)相對大小決定的，兩者的關(guān)系見右上圖。 ? 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(shí)， ΔIL=Io，分析化簡之后可以等效為， τ=(1D1)(1D1) τ=L/RTs ? τ(1D1)(1D1)時(shí)， Io處在連續(xù)的狀態(tài)。 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。通常在開斷過程中， T上的電流電壓升降是需要時(shí)間的，若電流電壓同時(shí)上升下降并同時(shí)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(gè)開斷時(shí)間最長損耗最大，效率也最低。 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。 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。 ? 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(shí)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(jì)算用以上兩種模式下任一種都可以，這里就不做分析了。 電壓增益比 M(CCM) ? 電流連續(xù)時(shí) τL/RTs ， ， （通常定義 D1為 K導(dǎo)通 D關(guān)斷的時(shí)段 0到 T1占 Ts的比例， D2為 K關(guān)斷 D導(dǎo)通的時(shí)段 T1到 T2占 Ts的比例） 此時(shí) D1+D2=1。 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(shí)， ΔIL=Io，分析化簡之后可以等效為 τ=（ 1D1） /2， τ=L/RTs Io時(shí)，即 τ（ 1D1） /2 ， Io處在連續(xù)的狀態(tài)。若 K導(dǎo)通之前IL就已經(jīng)降為 0， IL就會呈現(xiàn)斷流的情形，為右側(cè)圖（ c）的波形。 ? 注意： Uo,Io作為輸出電壓電流，均認(rèn)為是穩(wěn)定的直流量。 ? 通常我們把電流連續(xù)的模式稱為 CCM模式，電流斷續(xù)的模式稱為 DCM模式。由于 C的儲能穩(wěn)壓， Toff階段的輸出電壓 Uo也是穩(wěn)定的直流電壓 K閉合時(shí)， L兩端有壓降，意味著 UoUi, BUCK電路一定是降壓電路 工作過程分析 ? 工作過程： 當(dāng) K導(dǎo)通時(shí)→ IL線性增加， D1截止 →此時(shí) IL和 C向負(fù)載供電 ? 當(dāng) IL＞ Io時(shí)， IL向C充電也向負(fù)載供電 ? 當(dāng) K關(guān)斷時(shí) → L通
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