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1、開關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)連載四串聯(lián)式開關(guān)電源儲(chǔ)能濾波電容的計(jì)算開關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)(連載五)反轉(zhuǎn)式串聯(lián)開關(guān)電源開關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)(連載六)反轉(zhuǎn)式串聯(lián)開關(guān)電源儲(chǔ)能電感的計(jì)算開關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)(連載七)反轉(zhuǎn)式串聯(lián)開關(guān)電源儲(chǔ)能濾波電容的計(jì)算開關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)(連載八)并聯(lián)式開關(guān)電源的工作原理開關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)(連載九)并聯(lián)式開關(guān)電源輸出電壓濾波電路開關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)(連載十)并聯(lián)開關(guān)電源儲(chǔ)能電感的計(jì)算開關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)(連載11)單激式變壓器開關(guān)電源開關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)(連載12)單激式變壓器開關(guān)電源工作原理1-2-4串聯(lián)式開關(guān)電源儲(chǔ)能濾波電容的計(jì)算 我們同樣從流過(guò)儲(chǔ)能電感的電流為臨界連續(xù)電流狀態(tài)著
2、手,對(duì)儲(chǔ)能濾波電容C的充、放電過(guò)程進(jìn)行分析,然后再對(duì)儲(chǔ)能濾波電容C的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算。 圖1-6是串聯(lián)式開關(guān)電源工作于臨界連續(xù)電流狀態(tài)時(shí),串聯(lián)式開關(guān)電源電路中各點(diǎn)電壓和電流的波形。圖1-6中,Ui為電源的輸入電壓,uo為控制開關(guān)K的輸出電壓,Uo為電源濾波輸出電壓,iL為流過(guò)儲(chǔ)能濾波電感電流,Io為流過(guò)負(fù)載的電流。圖1-6-a)是控制開關(guān)K輸出電壓的波形;圖1-6-b)是儲(chǔ)能濾波電容C的充、放電曲線圖;圖1-6-c)是流過(guò)儲(chǔ)能濾波電感電流iL的波形。當(dāng)串聯(lián)式開關(guān)電源工作于臨界連續(xù)電流狀態(tài)時(shí),控制開關(guān)K的占空比D等于0.5,流過(guò)負(fù)載的電流Io等于流過(guò)儲(chǔ)能濾波電感最大電流iLm的二分之一。&
3、#160;在Ton期間,控制開關(guān)K接通,輸入電壓Ui通過(guò)控制開關(guān)K輸出電壓uo ,在輸出電壓uo的作用下,流過(guò)儲(chǔ)能濾波電感L的電流開始增大。當(dāng)作用時(shí)間t大于二分之一Ton的時(shí)候,流過(guò)儲(chǔ)能濾波電感L的電流iL開始大于流過(guò)負(fù)載的電流Io ,所以流過(guò)儲(chǔ)能濾波電感L的電流iL有一部分開始對(duì)儲(chǔ)能濾波電容C進(jìn)行充電,儲(chǔ)能濾波電容C的兩端電壓開始上升。當(dāng)作用時(shí)間t等于Ton的時(shí)候,流過(guò)儲(chǔ)能濾波電感L的電流iL為最大,但儲(chǔ)能濾波電容C的兩端電壓并沒有達(dá)到最大值,此時(shí),儲(chǔ)能濾波電容C的兩端電壓還在繼續(xù)上升,因?yàn)?,流過(guò)儲(chǔ)能濾波電感L的電流iL還大于流過(guò)負(fù)載的電流Io ;當(dāng)作用時(shí)間t等于二分之一Toff的時(shí)候,流過(guò)
4、儲(chǔ)能濾波電感L的電流iL正好等于負(fù)載電流Io,儲(chǔ)能濾波電容C的兩端電壓達(dá)到最大值,電容停止充電,并開始從充電轉(zhuǎn)為放電。可以證明,儲(chǔ)能濾波電容進(jìn)行充電時(shí),電容兩端的電壓是按正弦曲線的速率變化,而儲(chǔ)能濾波電容進(jìn)行放電時(shí),電容兩端的電壓是按指數(shù)曲線的速率變化,這一點(diǎn)后面還要詳細(xì)說(shuō)明,請(qǐng)參考后面圖1-23、圖1-24、圖1-25的詳細(xì)分析。 圖1-6中,電容兩端的充放電曲線是有意把它的曲率放大了的,實(shí)際上它們的變化曲率并沒有那么大。因?yàn)閮?chǔ)能濾波電感L和儲(chǔ)能濾波電容構(gòu)成的時(shí)間常數(shù)相對(duì)于控制開關(guān)的接通或關(guān)斷時(shí)間來(lái)說(shuō)非常大(正弦曲線的周期: (1-17)和(1-
5、18)式,就是計(jì)算串聯(lián)式開關(guān)電源儲(chǔ)能濾波電容的公式(D = 0.5時(shí))。式中:Io是流過(guò)負(fù)載的電流,T為控制開關(guān)K的工作周期,UP-P為輸出電壓的波紋。電壓波紋UP-P一般都取峰-峰值,所以電壓波紋正好等于電容器充電或放電時(shí)的電壓增量,即:UP-P = 2Uc 。順便說(shuō)明,由于人們習(xí)慣上都是以輸出電壓的平均值為水平線,把電壓紋波分成正負(fù)兩部分,所以這里遵照習(xí)慣也把電容器充電或放電時(shí)的電壓增量分成兩部分,即:2Uc。同理,(1-17)和(1-18)式的計(jì)算結(jié)果,只給出了計(jì)算串聯(lián)式開關(guān)電源儲(chǔ)能濾波電容C的中間值,或平均值,對(duì)于極端情況可以在平均值的計(jì)算結(jié)果上再乘以一個(gè)大于1的系數(shù)。當(dāng)儲(chǔ)能濾波電容的值小于(1-17)式的值時(shí),串聯(lián)式開關(guān)電源濾波輸出電壓Uo的電壓紋波UP-P會(huì)增大,并且當(dāng)開關(guān)K工作的占空比D小于0.5時(shí),由于流過(guò)儲(chǔ)能濾波電感L的電流iL出現(xiàn)不連續(xù),電
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