基于buck電路的電源設計課程設計-在線瀏覽
2024-10-29 15:31本頁面
【正文】 所學核心 知識點，通過本次設計，將有效鞏固課堂所學知識，并加深理解。其基本結(jié)構(gòu)如圖 1 所示： 1 圖 1 Buck 電路基本結(jié)構(gòu)圖 在上圖所示電路中， 電感 L和電容 C組成低通濾波器，此濾波器設計的原則是使 Vs(t)的直流分量可以通過，而抑制 Vs(t)的諧波分量通過；電容上輸出電壓 V(t)就是 Vs(t)的直流分量 再附加微小紋波 Vripple(t)。電容上電壓宏觀上可以看作恒定。 一個周期內(nèi)電容充電電荷高于放電電荷時，電容電壓升高，導致后面周期內(nèi)充電電荷減小、放電電荷增加，使電容電壓上升速度減慢，這種過程的延續(xù)直至達到充放電平衡，此時電壓維持不 變；反之，如果一個周期內(nèi)放電電荷高于充電電荷，將導致后面周期內(nèi)充電電荷增加、放電電荷減小，使電容電壓下降速度減慢，這種過程的延續(xù)直至達到充放電平衡，最終維持電壓不變。 當開關管導通時，電感電流增加，電感儲能；而當開關管關斷時，電感電流減小，電感釋能。此增量將產(chǎn)生一個平均感應電勢： 。這種在穩(wěn)態(tài)狀況下一個周期內(nèi)電感電流平均增量（磁鏈平均增量）為零的現(xiàn)象稱為：電感伏秒平衡。其開關導通與關斷時對應的等效電路圖如圖 4 所示： 圖 3 導通時等效電路 圖 4 關斷時等效電路 開關處于 1 位置時，對應的等效電路為圖 3，此時電感電壓為： （ 1） 根據(jù)小擾動近似得： （ 2） 同理，開關處于 2位置時，對應的等效電路為圖 4，此時電感電壓為： （ 3） 根據(jù)小擾動近似得： （ 4） 根據(jù)以上分析知， 當開關器件位于 1 位置時，電感的電壓值為常數(shù) ， 1 當開關器件位于 2位置時，電感的電壓值為常數(shù) 。 根據(jù)電感公式知： （ 6） 在電路導通時有： （ 7） 對應關斷時為： （ 8） 1 根據(jù)式 7和 8，結(jié)合幾何知識可推導出電流的峰峰值為： （ 9） 其中 是指擾動電流，即： （ 10） 通常擾動電流 值是滿載時輸出平均電流 I 的 10%~20%，擾動電流 的值要求盡可能的小 。 根據(jù)式 8可以得出： （ 11） 代 入?yún)?shù)可得：電感 。 由于電容電壓的擾動來自于電感電流的擾動，不能被忽略，因此在本 Buck電路中小擾動近似原理不再適用，否則輸出電壓擾動值為零，無法計算出濾波電容值。 故電路參數(shù)為：占空比 D=， L=300uH， C=300uF。 在圖 3 對應狀態(tài)時： （ 16） 在圖 4 對應狀態(tài)時：
環(huán)評公示相關推薦
鄂ICP備17016276號-1