等效的電路模型及基本規(guī)律
(1)從電路可以看出,電感L和電容C組成低通濾波器,此濾 波器設(shè)計(jì) 的原則是使 us(t)的直流分量可以通過,而抑制 us(t) 的諧波分量通過;電容上輸出電壓 uo(t)就是 us(t) 的直流分量再附加微小紋波uripple(t) 。
(2)電路工作頻率很高,一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)電容充 放電引起的紋波uripple(t) 很小,相對(duì)于電容上輸出的直流電壓Uo有:
電容上電壓宏觀上可以看作恒定。電路穩(wěn)態(tài)工作時(shí),輸出電容上電壓由微小的紋波和較大的直流分量組成,宏觀上可以看作是恒定直流,這就是開關(guān)電路穩(wěn)態(tài)分析中的小紋波近似原理。
(3)一個(gè)周期內(nèi)電容充電電荷高于放電電荷時(shí),電容電壓升 高,導(dǎo)致后面周期內(nèi)充電電荷減小、放電電荷增加,使電容電壓上升速度減慢,這種過程的延續(xù)直至達(dá)到充放電平衡,此時(shí)電壓維持不變;反之,如果一個(gè)周期內(nèi)放 電電荷高于充電電荷,將導(dǎo)致后面周期內(nèi)充電電荷增加、放電電荷減小,使電容電壓下降速度減慢,這種過程的延續(xù)直至達(dá)到充放電平衡,最終維持電壓不變。這種過程是電容上電壓調(diào)整的過渡過程,在電路穩(wěn)態(tài)工作時(shí),電路達(dá)到穩(wěn)定平衡,電容上充放電也達(dá)到平衡,這是電路穩(wěn)態(tài)工作時(shí)的一個(gè)普遍規(guī)律。
(4)開關(guān)S置于1位時(shí),電感電流增加,電感儲(chǔ)能;而當(dāng)開關(guān)S置于2位時(shí),電感電流減小,電感釋能。假定電流增加量大于電流減小量,則一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)電感上磁鏈增量為:
此增量將產(chǎn)生一個(gè)平均感應(yīng)電勢(shì):
此電勢(shì)將減小電感電流的上升速度并同時(shí)降低電感電流的下降速度,最終將導(dǎo)致一個(gè)周期內(nèi)電感電流平均增量為零;一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)電感上磁鏈增量小于零的狀況也一樣。這種在穩(wěn)態(tài)狀況下一個(gè)周期內(nèi)電感電流平均增量(磁鏈平均增量)為零的現(xiàn)象稱為:電感伏秒平衡。這也是電力電子電路穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的又一個(gè)普遍規(guī)律。
三、Buck電路的三種工作模式:CCM,BCM,DCM
1、CCM (ContinuousConduction Mode),連續(xù)導(dǎo)通模式:在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi),電感電流從不會(huì)到0。或者說電感從不“復(fù)位”,意味著在開關(guān)周期內(nèi)電感磁通從不回到0,功率管閉合時(shí),線圈中還有電流流過。
2、DCM,(Discontinuous Conduction Mode)非連續(xù)導(dǎo)通模式:在開關(guān)周期內(nèi),電感電流總會(huì)會(huì)到0,意味著電感被適當(dāng)?shù)亍皬?fù)位”,即功率開關(guān)閉合時(shí),電感電流為零。
3、BCM(Boundary Conduction Mode),邊界或邊界線導(dǎo)通模式:控制器監(jiān)控電感電流,一旦檢測(cè)到電流等于0,功率開關(guān)立即閉合。控制器總是等電感電流“復(fù)位”來激活開關(guān)。如果電感值電流高,而截至斜坡相當(dāng)平,則開關(guān)周期延長(zhǎng),因此,BCM變化器是可變頻率系統(tǒng)。BCM變換器可以稱為臨界導(dǎo)通模式或CRM(Critical Conduction Mode)。
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筆記
三、Buck電路的三種工作模式:CCM,BCM,DCM
1、CCM (ContinuousConduction Mode),連續(xù)導(dǎo)通模式:在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi),電感電流從不會(huì)到0。或者說電感從不“復(fù)位”,意味著在開關(guān)周期內(nèi)電感磁通從不回到0,功率管閉合時(shí),線圈中還有電流流過。
2、DCM,(Discontinuous Conduction Mode)非連續(xù)導(dǎo)通模式:在開關(guān)周期內(nèi),電感電流總會(huì)會(huì)到0,意味著電感被適當(dāng)?shù)亍皬?fù)位”,即功率開關(guān)閉合時(shí),電感電流為零。
3、BCM(Boundary Conduction Mode),邊界或邊界線導(dǎo)通模式:控制器監(jiān)控電感電流,一旦檢測(cè)到電流等于0,功率開關(guān)立即閉合。控制器總是等電感電流“復(fù)位”來激活開關(guān)。如果電感值電流高,而截至斜坡相當(dāng)平,則開關(guān)周期延長(zhǎng),因此,BCM變化器是可變頻率系統(tǒng)。BCM變換器可以稱為臨界導(dǎo)通模式或CRM(Critical Conduction Mode)。
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