BUCK电路参数设计

BUCK电路参数设计

DCM和CCM工作原理

BUCK
Buck变换器主要两部分电路,分别为主电路和控制电路组成。针对其主电路电路图做主要分析,如下图2-1 Buck变换器的主电路图所示,分析如下:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
图 2-3 Q1截止时的 Buck 主电路图
当脉冲信号为低电平时,即Q关闭时,电感L、电阻R、二极管d,构成闭合回路,如图2-3Q截止时的Buck主电路图所示。因为电感电流不能立刻突变,电感电压的方向产生变化,电感L对负载R供电,这时续流二极管d,是导通状态。且为了维持输出电压Vo,以及输出电流Lon的稳定,电容C会处于放电状态。

Buck 的工作模式分类

由于开关管Q的导通和截止,电感处于充放电状态,导致电感电流不是固定不变的,故而依据电感电流的变化是否连续,将 Buck的工作模式分为两种工作模式,下面对两种工作模式进行分析。

2.2.1连续电流(CCM)工作模式

连续电流工作模式的波形图如下图所示,假设其开关周期为Ts,导通占空比为D1,关断占空比为D2,则其导通时间如下式(2-1)形式。
在这里插入图片描述
假定电路稳定时输出电压为V0,输入的直流电压为Vin,电感电流的平均值为iL,电感电流在开关管开通期间上升幅度为。根据法拉第定律,电感两端的电压如下式(2-2)所示:
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
图 2-4 CCM 工作状态图
开关管开通时,电感电流不断上升,上升幅度为下式(2-3)所示:
在这里插入图片描述
开关管关闭时,电感两端的电压为-Vo,电感电流不断下降,下降幅度为下式(2-4)所示:
在这里插入图片描述
故而D+D,=1,且电感电流在一个周期内上升和下降的幅度是相同的,即Ail=|4i,l
,可表达为下式(2-5)所示。
在这里插入图片描述
经过整理,即可得到下式(2-6)。
在这里插入图片描述
2.2.2 断续电流(DCM)工作模式
断续电流工作模式的波形图如下图 2-5 DCM 工作状态图所示,在此种模式下,功率管截止时,电感有两种状态,一种是流经电感电流下降至0且维持一段时间,一种是流经电感的电流一直在下降。假定功率管在DT时间段内开通,DT,和DT,时间段内关断,且DT,时间段内电感电流一直下降但未降至0,DT,时间段内电感电流一直保持0。
在这里插入图片描述
图 2-5 DCM 工作状态图
在DT1时间段内,电感电流增加为下式(2-7)所示:
在这里插入图片描述
在DT2时间段内,电感电流减小量为下式(2-8)所示:
在这里插入图片描述
根据电流连续性,可以得到|Ainl=Ai2l
,则在断续导通模式下电压增益为下式(2-9)所示:
在这里插入图片描述
电路工作在稳定状态时,每个周期中根据数学近似电流l积分值与瞬时值相等。因此断续导通模式下输出电流I与IMAx为下式(2-10)所示,联立欧姆定律公式(2-11)即可得到断续导通模式下,Buck型 DC-DC变换器输出参数为式
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
从上式可以得出,电感电流在断续时,输出电压与占空比是非线性的,Buck在实际应用时,一般都工作在连续模式。
若电感电流下降到零时,新的周期刚好开始,电感电流又重新开始上升,此时电感电流上升和下降的幅值的一半恰好等于输出电流i0,即(1/ 2)·AI=l
是连续和断续的临界时刻。
故Buck若要工作在连续电流(CCM)工作模式下,就需满足(2-13)表达式:
在这里插入图片描述

参数设计

https://blog.csdn.net/caoshengbiao/article/details/129090863

相关推荐

最近更新

  1. docker php8.1+nginx base 镜像 dockerfile 配置

    2024-07-19 10:58:02       67 阅读
  2. Could not load dynamic library ‘cudart64_100.dll‘

    2024-07-19 10:58:02       71 阅读
  3. 在Django里面运行非项目文件

    2024-07-19 10:58:02       58 阅读
  4. Python语言-面向对象

    2024-07-19 10:58:02       69 阅读

热门阅读

  1. 准备跳槽了(仍然底层为主,ue独立游戏为辅)

    2024-07-19 10:58:02       19 阅读
  2. iPython与Matplotlib:数据可视化的秘籍

    2024-07-19 10:58:02       21 阅读
  3. 如何使用Python调用颜值评分接口

    2024-07-19 10:58:02       18 阅读
  4. wpf 启动时先运行那个文件

    2024-07-19 10:58:02       18 阅读
  5. Linux下安装LightGBM CUDA版本

    2024-07-19 10:58:02       20 阅读
  6. springboot实现枚举参数

    2024-07-19 10:58:02       21 阅读
  7. C++:opencv将彩色图转换为灰度图

    2024-07-19 10:58:02       22 阅读