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三种基础拓扑 buck boost buck-boost的电路基础

三种基础拓扑 buck boost buck-boost的电路基础

1.三种基本拓扑的电路基础(降压升压降压升压):

1、电感的电压公式=,并推导出 I=v t/L。

2.当开关闭合时,电感电压VON,闭合时间tON开关闭合时,电感电压VOFF,闭合时间tOFF

3.功率变换器稳定工作的条件:ion=ioff,即电感导通和关断时,其电流变化相等。那么,根据公式1,2,若von=l ion/ ton,voff=l ioff/ toff,则稳定性条件为伏秒定律:von ton=voff toff。

4、周期T,频率f,t=1/f,占空比d=ton/T=ton/(ton+T=1/f)ton=d/f=TD

tOFF=(1-D)/f

第二,降压电路

5.电容的平均输入输出电流为0,平均电感电流=整个周期的平均负载电流,所以有:IL=IO

6.当sw关闭时,二极管仅流过电流,因此ID=il (1-d)

7、平均开关电流isw=il d

8.根据基尔霍夫电压定律:

Sw开启时,vin=von+VO+VSWvon=vin-VO-VSWvin-VO,假设vsw足够小。

VO=文-冯-VSW文-冯

当Sw关闭时:VOFF=VO+VD VO=VOFF-VD VOFF假设VD足够小。

9、D=ton/(ton+toff)=voff/(voff+von)可以从3、4得到

8可由下式得到:d=vo/{(vin-vo)+vo}

D=VO/VIN

10、DC电流IDC=平均电感电流IL,即IDC il=io,见5。

1、纹波电流IAC=I/2=vin(1-d)d/2lf=VO(1-d)/2lf

1,3、4、9,

I=冯吨/升

=(VIN-VO)D/Lf=(VIN-DVIN)D/Lf=VIN(1-D)xD/Lf

I/tON=VON/L=(VIN-VO)/L

I=vofftOFF/L

=VOT(一维)/L

=VO(一维)/Lf

I/tOFF=VOFF/L=VO/L

12、电流纹波率R=I/R=I/IL=2 IAC/IDC在临界导通模式下,IAC=IDC,此时,P51中显示R=2。

r=I/IL=vonD/Lf IL=(VIN-VO)D/Lf IL

=VOFF(1-D)/Lf IL=VO(1-D)/Lf IL

13、峰峰值电流IPP= I=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

最差输入电压的确定:

当VO和Io不变时,VIN对IPK的影响:

D=VO/Vinvin增加DI,IDC=IO,不变,所以IPK。

三、设计案例

某型DC-DC集成电路的输入电压范围为4.7-16V。现在有电路用它把12V转换成3.3V,最大输出电流是2A。如果开关频率为500KHZ,电感推荐值是多少?

解决方案:

(1)当VIN=12V时,1)降压电路设计有电感。

(2)占空比:D=VO/VIN=3.3/12=0.275

(3)L=VO(1-D)/RF I=3.3 *(1-0.275)/(0.4 * 500 * 103 * 2)=5.98H

(4)IPK=(1+r/2)IO=(1 0.4/2)* 2=2.4A

(5)需要2.4A左右饱和电流为5.98H的电感。

标签:电流=电压


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