升降压斩波电路

升降压斩波电路

一、问题

输入电压20V ，输出电压10V~40V ，纹波电压0.2%，开关频率20kHz ，负载10Ω，电感电流连续，求L ，C 。

二、电路分析

1、 工作原理：

可控开关V 处于通态时，电源E 经V 向电感L 供电使其储存能量。同时，电容C 维持输出电压基本恒定并向负载R 供电。电感电流的增量为

011

on t L i Edt TE L L

α+∆=

=⎰ 使V 关断，电感L 中储存的能量向负载释放，负载电压上负下正，与电源电压极性相反。电感电流的减小量为

011

(1)off t L o o i U dt TU L L

α-

∆==-⎰

当电流连续处于稳态时，L L i i +-∆=∆。输出电压为

1o U E α

α

=

- 2、 电感电流连续临界条件： 电感电流及电源的平均值分别为

1122LB L I i TE L

α+=∆=

E LB I I α=

如果V 、VD 为没有损耗的理想开关时，则输出功率与输入功率相等。

2o E U EI R

=

从而得到电感的临界值为

21

(1)2

L RT α=-

3、 纹波电压：

电压的最大变化量和纹波电压分别为

01

o U Q U T C C R

α∆∆=

=

00U T U RC

α∆= 三、计算：

1、占空比：

1o U E α

α

=

- 1110201V V αα=

- 2

2

40201V V αα=- 11

3α= 223

α=

2、电感值：

21

(1)2L RT α=-

119L mH = 21

36

L mH =

为保持电流连续性，取较高电感值L=0.12mH 。 3、电容值：

00U T

U RC

α∆= 156C mF = 25

3

C mF =

四、电路图

图1升降压斩波电路图

五、仿真结果

U U I波形图

图2 降压电路,,

L o o

U U I波形图

图3 升压电路,,

L o o