Buck降壓式變換器基本結(jié)構(gòu)及原理

1、1.1CCM時的基本關(guān)系:1.1CCM時的基本關(guān)系:Buck降壓式變換器基本結(jié)構(gòu)及原理一、Buck變換器：也稱降壓式變換器，是一種輸出電壓小于輸入電壓的單管不隔離直流變換器。VoVo圖中，Q為開關(guān)管，其驅(qū)動電壓一般為PWM(Pulsewidthmodulation脈寬調(diào)制)信號，信號周期為Ts,則信號頻率為f=1/Ts,導通時間為Ton，關(guān)斷時間為Toff，則周期Ts=Ton+Toff，占空比Dy=Ton/Ts。Buck變換器有兩種基本工作方式：CCM(Continuouscurrentmode):電感電流連續(xù)模式，輸出濾波電感Lf的電流總是大于零DCM(Discontinuouscurren

2、tmode):電感電流斷續(xù)模式，在開關(guān)管關(guān)斷期間有一段時間Lf的電流為零1.2DCM時的基本關(guān)系：輸出電壓與輸人電壓間的關(guān)系:=苴中：2=2備迅加或1耳）爲対關(guān)斷后電感電濟下降到零的時間I爲=生二丄石衛(wèi)在電蹄斷續(xù)吋|Vb/?m不僅與占空比Dy有關(guān)而且與魚載電關(guān)Iq大小有關(guān)，若Io=0,則陥=也DCM可分為兩種典型情況：輸入電壓Vin不變，輸出電壓Vo變化，常用作電動機速度控制或充電器對蓄電池的恒流充電輸入電壓Vin變化，輸出電壓Vo恒定，即普通開關(guān)穩(wěn)壓電源1.3電感電流臨界連續(xù)的邊界：1.3.1輸入電壓恒定不變時：Vin二const可畫出Buck變換器在Vin二const時的外特性曲線:I輸岀

3、電壓與輸鳳毘壓間的關(guān)至.X;11-氏輸出平均電痂和輸入平均電疣的關(guān)系沢旦=1Dy開關(guān)管Q的最犬電流7和二榻管D的最大電痂論與電感電涼最大恒切兩相同即：疣過幵關(guān)背Q疣過幵關(guān)背Q的電流平均值？九乂7二危廉過二積管D的電流平均值專于負載電癡I，l=k廉過二積管D的電流平均值專于負載電癡I，l=k幵關(guān)営Q和二扱苛D令剔轅止時加在上藍的電壓等于輸出電醫(yī)，即？愉乳電流的脈動量等于電感電涼的脈動量:弧4皿4血=t:。丫-:1-斗/fJSDv理想電容下，輔出電壓的屎動可姑氫対：A70=一爲5扎當計_A電感電阻I時匚-=計kr導敕在Dy比較犬時曲線變平坦井下墜悶此宓須限制Dy的最大值=圖中虛線為電感電流臨界連續(xù)的邊界，內(nèi)部為電流斷續(xù)區(qū)，外面為電流連續(xù)區(qū)。理想情況下，在電流斷續(xù)區(qū)輸出電壓僅由占空比Dy確定。實際電路中，因元器件的非理想化，在電感電流的連續(xù)區(qū)，Buck變換器的外特性也是下降的，即Io加大，Vo降低。為保持Vo不變，在Io增加時，要適當加大占空比Dy。1.3.2輸出電壓恒定不變時：Vo二const可畫出Buck變換器在Vo二const時的標幺特性曲線:圖中虛線為電感電流臨界連續(xù)的邊界，右上方為電流連續(xù)區(qū)，左下為電流斷續(xù)區(qū)。在電感電流臨界連續(xù)時，若加大負載，則進入電