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文档简介
BUCK变换器,报告人：王同新,2004年1月,1,1.BUCK变换器的电路拓扑,图（b）所示的三端开关器件有三個端子有源元件的端钮，称为有源端用a表示；无源元件的端钮，称为无源端，用p表示；有源元件和无源元件相连接的端钮，称为公共端，用c表示。公共端c与能量传递电感L相连,2,2.BUCK变换器的工作原理,当晶体管导通时，二极管截止(t=0DTs)，输入电压Vs向能量传递电感L充磁，同時提供能量給負載和電容；当晶体管截止时，二极管导通(t=DTsTs)，电感把前一阶段贮存的能量全部释放给负载和电容显然，晶体管导通的时间越长，即D越大，负截获得的能量越多，输出电压越高。,3,3.CCM主要参量的稳态波形,4,4.BUCK变换器CCM稳态分析,由电感电压伏秒平衡原理有:,得:,BUCK变换器的稳态电压变比永远小于1，所以BUCK变换器也称为降压变换器。,5,5.CCMBUCK变换器稳态电压变比特性,6,6.CCMBUCK变换器电感电流纹波,电感电流纹波（峰值到平均值）为：,峰峰值为：,假设效率为，则输入输出的电流比为：,7,7.DCMMODE,当电感L较小，或电阻R较大，或开关颇率fS较低时，BUCK变换器也将工作在不连续导电模式下，如下图：晶体管导通，二极管截止。运行的时间长度为D1Ts；晶体管截止，二极管导通。运行的时间长度为D2Ts；晶体管和二极管都截止，运行的时间长度为Ts-(D1+D2)Ts,8,8.BUCK变换器DCM稳态分析,由电感电压伏秒平衡原理有:,得:,DCM模式下，BUCK变换器的稳态电压变比仍永远小于1，但M不但与导通比D1有关，也与D2有关，而D2取决于电路参数。,9,9.DCM主要参量的稳态波形,10,10.D2与电路参数的关系推导,11,11.DCM与CCM模式的稳态电压变比曲线,12,12.DCM与CCM的临界条件,是连续与不连续导电模式的分界条件，则有：,可得BUCK变换器连续与不连续导电模式的临界条件为：,当KKcrit时为连续导电模式，当KKcrit时为不连续导电模式。,13,13.Kcrit与M(D1)关系的图解,14,14.Buck變換器的优缺点,优点：1电路简单。2动态特性好。缺点：1输入电流是脉动的，这将会引起对输入电源的电磁干扰，所以在实际应用中常在电源与变换器之间增加一个输入滤波网络2稳态电压比永远小于1，只能降压不能升压；3开关晶体管发射极不接地这将使其驱动电路复杂,15,15.單端正激變換器,16,16.交換電晶體的耐壓,集极電壓被限制為VCEmax=2Vin,17,17.ON時的集极峰值電流,磁化消磁電流為,集极峰值電流為,18,18.ON時的集极峰值電流公式,19,19.DPS-50
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