开关电源《Buck型电路的分析与设计》

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1、Buck型电路的分析与设计班级学号姓名2010-12-0；一、BUCK电路基本结构开关导通时等效电路开关关断时等效电路二.等效的电路模型及基本规律(1)从电路可以看出，电感L和电容C组成低通滤波器，此滤波器设计的原则是使us(t)的直流分量可以通过，而抑制us(t)的谐波分量通过；电容上输出电压uo(t)就是us(t〉的直流分量再附加微小纹波uripple(t)o(2)电路工作频率很高，一个开关周期内电容充放电引起的纹波uripple(t)很小，相对于电容上输出的直流电压Uo有：kppsLx亿电容上电压宏观上可以看作恒定。电路稳态工作时，输出电容上电压由微小的纹波和较大的直流分量组成，宏观

2、上可以看作是恒定直流，这就是开关电路稳态分析中的小纹波近似原理。（3）一个周期内电容充电电荷高于放电电荷时，电容电压升高，导致后面周期内充电电荷减小、放电电荷增加，使电容电压上升速度减慢，这种过程的延续直至达到充放电平衡，此时电压维持不变；反之,如果一个周期内放电电荷高于充电电荷,将导致后面周期内充电电荷增加、放电电荷减小，使电容电压下降速度减慢，这种过程的延续直至达到充放电平衡，最终维持电压不变。这种过程是电容上电压调整的过渡过程，在电路稳态工作时，电路达到稳定平衡，电容上充放电也达到平衡，这是电路稳态工作时的一个普遍规律。（4）开关S置于1位时，电感电流增加，电感储能；而当开关S置于2

3、位时，电感电流减小，电感释能。假定电流增加量大于0电流减小量，则一个开关周期内电感上磁链增量为：此增量将产生一个平均感应电势：w~>0此电势将减小电感电流的上升速度并同时降低电感电流的下降速度，最终将导致一个周期内电感电流平均增量为零；一个开关周期内电感上磁链增量小于零的状况也一样。这种在稳态状况下一个周期内电感电流平均增量（磁链平均增量）为零的现象称为：电感伏秒平衡。这也是电力电子电路稳态运行时的又一个普遍规律。三、电感电流连续工作模式（CCM）下稳态工作过程分析开关关断时等娅电路开关导通时等規电路恥晶体管导通状态（Zq

4、才以VT刘°由于电路工作频率很高，一个周期内兔和％基本维持不变，可以视为恒定值，则（吟％）为常数，电流变化为线性,波形如图42有:AZ=(Z厶LG。恒定，光与兀同斜率）b.二极管VI）导通模式（/!

5、由图可知，（MUs,电路处于开关闭合状态，开关S于0时刻导通，并保持通态直到0.1s时刻，在这一阶段，由于输入电压大于输出压，故电感的电流不断增长，二极管处于截止状态。O.ls〜0・2s时段，电路处于开关打开状态，开关于0・ls时刻关断,二极管导通，电感通过二极管续流，电感电流不断减小。直到0.2s开关再次开通，下一个开关周期开始。