关于平均电感电流和负载电流的关系

只看该作者 · 2014-8-24 10:19

在BUCK电路中，平均电感电流和负载电流是相同的，改变负载电流可以改变电感平均电流，但不能改变电感的电流增加量，假如一个BUCK电路，输出5A电流，现在负载电流突然降至2A，此时占空比应该是几乎不变或者是轻微变化一点点的，既然占空比不变，那电感电压和导通时间也不会变化，伏秒数自然也是不变的，由此推断，电感的电流增加量此时不会变化，但此时电感平均电流却随之降到了2A，请问它是如何降的呢？这一点实在是想不通啊，难道电感的电流增加量和它的平均电流没有关系吗？那它是通过什么来调节电感平均电流的？

3万 · 2014-8-24 14:19

“一个BUCK电路，输出5A电流，现在负载电流突然降至2A，此时占空比应该是几乎不变或者是轻微变化一点点的”

凭什么说“占空比应该是几乎不变”？

只看该作者 · 2014-8-24 15:05

maychang 发表于 2014-8-24 14:19
“一个BUCK电路，输出5A电流，现在负载电流突然降至2A，此时占空比应该是几乎不变或者是轻微变化一点点的” ...

因为输入和输出电压不变，占空比就不会变化啊，比如说输入10V，输出5V，占空比就大约是0.5，输入15V，输出5V，占空比就大约等于0.33，只有改变输入或输出电压，才能改变占空比，改变负载电流而不改变输出电压，占空比也不会改变，我是这样理解的，请问这样理解不对吗？请多多指教

3万 · 2014-8-24 15:32

yytda 发表于 2014-8-24 15:05
因为输入和输出电压不变，占空比就不会变化啊，比如说输入10V，输出5V，占空比就大约是0.5，输入15V，输 ...

输出电压不可能不变。负载电流从5A突然变化到2A，原因只可能是负载电阻增大，此时输出电压必定升高。
不过，输出电压并非立即升高到若干倍，因为输出端还有一支大电容。电感电流与负载电流之差(3A)流入电容，使电容两端电压(也就是输出电压)逐渐升高。
输出电压的变化显然会影响PWM占空比，使占空比减少。占空比减少自然使电感充电(电流增加)和放电(电流减少)时间之比发生变化(也就是伏秒数发生变化，此例中是减少)，电感中电流逐渐减少。
输出电压恢复到正常值，可能是升高后达到一个最大变化，然后慢慢降低回复到原值，也可能是升高后又降低到小于原值，然后又升高到超过原值，再降低到小于原值……输出电压呈衰减振荡过程。具体是哪种情况，与开关电源工作状态、滤波元件参数、反馈电路参数等等均有关。这些参数选择不正确，甚至可能产生输出电压的持续振荡。

只看该作者 · 2014-8-24 15:47

maychang 发表于 2014-8-24 15:32
输出电压不可能不变。负载电流从5A突然变化到2A，原因只可能是负载电阻增大，此时输出电压必定升高。
不 ...

主帖忘记说了，负载电流变化，占空比不变，是有前提条件的，就是此电路是在闭环状态下工作于CCM模式的，因为是闭环，所以改变负载电流，输出电压也不会改变，占空比也不会改变，伏秒数也不会改变，而电感的平均电流却随着负载电流变化了，请问此时的电感平均电流是通过什么变化的？难道电感平均电流跟伏秒数没有关系吗？现在假设闭环CCM稳态，请重新查看主帖的问题

3万 · 2014-8-24 15:51

yytda 发表于 2014-8-24 15:47
主帖忘记说了，负载电流变化，占空比不变，是有前提条件的，就是此电路是在闭环状态下工作于CCM模式的， ...

看来，我的回复，你没有看，至少是没有仔细看。
所以不再回复。首帖我也不会再看。

只看该作者 · 2014-8-24 15:59

maychang 发表于 2014-8-24 15:51
看来，我的回复，你没有看，至少是没有仔细看。
所以不再回复。首帖我也不会再看。 ...

难道你会认为，闭环CCM下，改变负载电流，会改变占空比？？这绝不可能啊，这是闭环稳压，改变负载电流，输出电压肯定不会变啊

只看该作者 · 2014-8-24 16:22

maychang 发表于 2014-8-24 15:51
看来，我的回复，你没有看，至少是没有仔细看。
所以不再回复。首帖我也不会再看。 ...

你的回复我看了好几遍，但仍然认为你的观点不对啊，负载电流从5A降到2A，输出电容电压可能会有一瞬间的升高，但很快就会恢复到设定值了啊，即便是有一点点的震荡，对占空比影响也是微乎其微的啊，CCM闭环稳态下，输出电流变化，占空比不变或是轻微变化一点点，我仍然**这个观点

只看该作者 · 2014-8-24 19:13

BUCK电路是恒压的吧，输出的电流变小，输入的电流也会变小啊，和占空比没有关系啊，应该把这个问题转为恒流源来讨论

只看该作者 · 2014-8-24 19:35

吊男发表于 2014-8-24 19:13
BUCK电路是恒压的吧，输出的电流变小，输入的电流也会变小啊，和占空比没有关系啊，应该把这个问题转为恒流 ...

和占空比是没关系，闭环CCM，只要输入输出电压不变，占空比就不会变，但是maychang大侠说占空比会变啊，除非是DCM或者是开环状态，负载电流变化占空比才会改变，如果再忽略二极管压降等参数，CCM占空比肯定不会改变，所以我**我的看法，发这个帖子，我主要是想知道负载变化时，平均电感电流是怎么样跟着变的

只看该作者 · 2014-8-24 21:00

既然占空比不变，那电感电压和导通时间也不会变化，伏秒数自然也是不变的这句话是错的
注意占空比与时间的关系

只看该作者 · 2014-8-24 21:05

如果由5A变2A,CCM还有可能吗？

只看该作者 · 2014-8-24 21:14

beebeecici 发表于 2014-8-24 21:00
既然占空比不变，那电感电压和导通时间也不会变化，伏秒数自然也是不变的这句话是错的
注意占空比与时间的 ...

因为我这输入输出电压都已固定，且是闭环稳态CCM，所以占空比不变，导通时间就不会变化，导通时间不变，那电感电压乘以导通时间就不变，伏秒数自然不会变化，请问这有什么问题？请明确指出，因为我是这几天才开始看书学习的，所以有些地方难免想不通，请见谅。关于前面那几个回帖，以maychang老师的功力，自然是不会说错，只是我暂时未能领会，麻烦你帮忙表达一下他的意思

只看该作者 · 2014-8-24 21:20

beebeecici 发表于 2014-8-24 21:05
如果由5A变2A,CCM还有可能吗？

那你的意思也是负载5A变为2A占空比会变？？CCM当然是有可能的，而且我还敢肯定占空比不会变化，其实会变一点点，因为不同的电流，器件的导通压降会稍有变化，所以占空比也会稍微变化一点点，但这个变化是微乎其微的，不知道你是怎么理解的，请详细表达，谢谢

只看该作者 · 2014-8-24 21:30

yytda 发表于 2014-8-24 21:20
那你的意思也是负载5A变为2A占空比会变？？CCM当然是有可能的，而且我还敢肯定占空比不会变化，其实会变 ...

1如果CCM,电感能复位吗？
2如果不能,能量到哪里了?
3如果频率不变,我觉得电路会由CCM经过BCM变成DCM

只看该作者 · 2014-8-24 21:36

king5555 发表于 2014-8-24 21:28
你都忽略了輸出電容的作用，負載變輕了則該電容的放電時間常數變大了，自然會使占空比變小，此時電感量取 ...

前面说了，在负载变轻的一瞬间，输出电压可能会有一瞬间的升高，但因为电源是431和光耦闭环稳压，所以输出电压很快会恢复到设定值，就算此时占空比会变一下，也会很快就随着输出电压的恢复而恢复到正常值，这就等于是占空比不变，因为变的这一点点根本就感觉不到，所以就等于没变，难道你也认为负载电流变化，占空比会变？？

只看该作者 · 2014-8-24 21:42

本帖最后由 yytda 于 2014-8-24 21:44 编辑

beebeecici 发表于 2014-8-24 21:30
1如果CCM,电感能复位吗？
2如果不能,能量到哪里了?
3如果频率不变,我觉得电路会由CCM经过BCM变成DCM ...

CCM当然能够实现伏秒平衡，但根据你的回复，你已经断定伏秒不平衡了，那你说说怎么不平衡了？负载电流变化，只会引起电感平均电流的变化，是怎么导致伏秒不平衡的？
打错一个字，编辑一下

只看该作者 · 2014-8-24 22:02

最后复一次
可以工作于CCM,但频率要提高
如果频率不变,肯定不是CCM

只看该作者 · 2014-8-24 22:28

beebeecici 发表于 2014-8-24 22:02
最后复一次
可以工作于CCM,但频率要提高
如果频率不变,肯定不是CCM

频率不变，肯定还是CCM，这么大的电流，不足以让它进入DCM模式，只有轻载才能进入DCM

1万 · 2014-8-25 00:53

是可以工作于CCM，关键看你电感量设计的BCM点在哪里。
闭环控制稳定输出，正是不断调整D的结果。CCM模式关于D的公式，真是基于输出电容足够大，ESR足够小，以及半导体器件等压降可忽略的假设，用付秒平衡推出的。实际工作输出电容不会无限大，ESR不会无限小，负载电流骤降，输出电压必然过冲，电感电流有滞后性，不可能立马调整过来的。LZ仔细理解老爷子的回帖。
OK，假设由5A降到2A，变换器仍工作于CCM模式而且已调整过来工作于稳态，并且电感电流增量不变，那平均电流怎么降到2A的?CCM电感电流有直流分量，即便交流分量不变，直流分量减小，平均值也会减小。