Buck电路
1,
电容的输入输出平均电流为0,在整个周期内电感平均电流=负载平均电流,所以有:IL=Io
2,
二极管只在sw关断时流过电流,所以ID=IL×(1-D)
3,
则平均开关电流Isw=IL×D
4,
由基尔霍夫电压定律知:
Sw导通时:VIN =VON+VO+VSW → VON=VIN-VO-VSW
≈VIN-VO假设VSW相比足够小
VO=VIN-VON-VSW
≈VIN-VON
Sw关断时:VOFF =VO+VD → VO=VOFF-VD
≈VOFF
假设VD相比足够小
5,
由3、4可得D=tON/(tON+tOFF)
=VOFF/(VOFF +VON)
由8可得:D=VO/{(VIN-VO)+VO}
D=VO/ VIN
10,直流电流IDC=电感平均电流IL,即IDC≡IL=Io 见5
11,纹波电流IAC=ΔI/2=VIN(1-D)D/ 2Lf=VO(1-D)/2Lf
由1,3、4、9得,
ΔI=VON×tON/L
=(VIN-VO)×D/Lf=(VIN-DVIN)×D/Lf=VIN(1-D)D/ Lf
ΔI/ tON=VON/L=(VIN-VO)/L
ΔI=VOFF×tOFF/L
=VOT(1-D)/L
=VO(1-D)/Lf
ΔI/ tOFF=VOFF/L=VO/L
12,电流纹波率r=ΔI/ IL=2IAC/IDC 在临界导通模式下,IAC=IDC,此时r=2 见P51
r=ΔI/ IL=VON×D/Lf IL=(VIN-VO)×D/Lf IL
=VOFF×(1-D)/Lf IL=VO×(1-D)/Lf IL
13,峰峰电流IPP=ΔI=2IAC=r×IDC=r×IL
14,峰值电流IPK=IDC+IAC=(1+r/2)×IDC=(1+r/2)×IL=(1+r/2)×IO
最恶劣输入电压的确定:
VO、Io不变,VIN对IPK的影响:
D=VO/ VIN
VIN增加↑→D↓→ΔI↑, IDC=IO,不变,所以IPK↑
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