Buck降压斩波电路
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由电流波形：
iL
Ud Uo 2L
T
iL
显然，Buck变换器的电感值：
L Ud Uo T
2iL
3).输出电压纹波：
q
1 2
iL
T 2
考虑到：
q CUC C(2u) Ud
有：
iL(t )
L
V
VD
uL(t)
iD(t )
wenku.baidu.com
C
u iLT 8C
iL
电容充放电 电荷
R uo(t )
i 5.不连续导通模式：
依据小纹波近似：
uL(t) C
R uo(t )
uL (t) U d U o
BUCK变换器V导通时
b.V截止时：
0 uL (t) uo (t) uL (t) uo (t)
依据小纹波近似：
uL (t) U o
iL(t )
L
uL(t)
C
R uo(t )
BUCK变换器V截止时
*曲线
uG
1.模式界限：
L
I
电流纹波：
iL
Ud Uo 2L
T
Ud DDT 2L
负载电流平均值：
I Uo Ud
RR
负载电流平均值下
Ud UdT
R
2L
模式界限：
2L RT
用电阻表示模式界限：
Rcrit
(
)
2L
T
i 降，并不影响电流
纹波，当二者相等
L
时，到达模式界限。
注意：不连续模式下变换器的特性发生显著改变，M依赖于 负载，输出阻抗上升。但是比较常用。小纹波近似不成立！
b.V截止时 此时，电源脱离
电路，电感线圈
向负载供电，释 Ud
放贮存的能量。
iL(t )
L
V
VD
uL(t)
iD(t )
C
R uo(t )
图5-1采用功率MOSFET晶体管和二 极管表示的BUCK变换器
5.1.1 BUCK降压变换器
*电容C： 属于电路本
身V导，通不时属充于电负，载。
V截止时放电， Ud
从而使负载两端
电压保持平稳。
iL(t )
L
V
VD
uL(t)
iD(t )
C
R uo(t )
3.工作原理
依据电路参数的不同，本电路可以工作在电感电流连 续状态和电感电流断续状态。首先讨论电流连续时的情况。
a.V导通时：
iL(t )
L
U d uL (t) uo (t) uL (t) U d uo (t) Ud
T
4.连续导通模式： 1).输入输出关系：
T T
ton
toff
t
依据伏秒平衡法则 u L
T (Ud Uo ) TU o
输入输出关系：
Ud Uo
Uo Ud
i 输入输出电压变换比： L
Uo
M Uo
Ud
2).电感电流纹波：
V导通时：
diL Ud Uo 0
dt
L
V截止时：
diL Uo 0 dt L
5.1.1 BUCK降压变换器 全控型器件
电感线圈
1.电路组成
iL(t )
L
2.工作状态
a.V导通时
Ud
此时，电源经电 感线圈向负载供
V
VD
uL(t)
iD(t )
C
续流二极管
R uo(t )
电，同时，电感 线圈贮存能量。
图5-1采用功率MOSFET晶体管和二 极管表示的BUCK变换器
5.1.1 BUCK降压变换器
iL
Ud Uo 2L
T
iL
显然，Buck变换器的电感值：
L Ud Uo T
2iL
3).输出电压纹波：
q
1 2
iL
T 2
考虑到：
q CUC C(2u) Ud
有：
iL(t )
L
V
VD
uL(t)
iD(t )
wenku.baidu.com
C
u iLT 8C
iL
电容充放电 电荷
R uo(t )
i 5.不连续导通模式：
依据小纹波近似：
uL(t) C
R uo(t )
uL (t) U d U o
BUCK变换器V导通时
b.V截止时：
0 uL (t) uo (t) uL (t) uo (t)
依据小纹波近似：
uL (t) U o
iL(t )
L
uL(t)
C
R uo(t )
BUCK变换器V截止时
*曲线
uG
1.模式界限：
L
I
电流纹波：
iL
Ud Uo 2L
T
Ud DDT 2L
负载电流平均值：
I Uo Ud
RR
负载电流平均值下
Ud UdT
R
2L
模式界限：
2L RT
用电阻表示模式界限：
Rcrit
(
)
2L
T
i 降，并不影响电流
纹波，当二者相等
L
时，到达模式界限。
注意：不连续模式下变换器的特性发生显著改变，M依赖于 负载，输出阻抗上升。但是比较常用。小纹波近似不成立！
b.V截止时 此时，电源脱离
电路，电感线圈
向负载供电，释 Ud
放贮存的能量。
iL(t )
L
V
VD
uL(t)
iD(t )
C
R uo(t )
图5-1采用功率MOSFET晶体管和二 极管表示的BUCK变换器
5.1.1 BUCK降压变换器
*电容C： 属于电路本
身V导，通不时属充于电负，载。
V截止时放电， Ud
从而使负载两端
电压保持平稳。
iL(t )
L
V
VD
uL(t)
iD(t )
C
R uo(t )
3.工作原理
依据电路参数的不同，本电路可以工作在电感电流连 续状态和电感电流断续状态。首先讨论电流连续时的情况。
a.V导通时：
iL(t )
L
U d uL (t) uo (t) uL (t) U d uo (t) Ud
T
4.连续导通模式： 1).输入输出关系：
T T
ton
toff
t
依据伏秒平衡法则 u L
T (Ud Uo ) TU o
输入输出关系：
Ud Uo
Uo Ud
i 输入输出电压变换比： L
Uo
M Uo
Ud
2).电感电流纹波：
V导通时：
diL Ud Uo 0
dt
L
V截止时：
diL Uo 0 dt L
5.1.1 BUCK降压变换器 全控型器件
电感线圈
1.电路组成
iL(t )
L
2.工作状态
a.V导通时
Ud
此时，电源经电 感线圈向负载供
V
VD
uL(t)
iD(t )
C
续流二极管
R uo(t )
电，同时，电感 线圈贮存能量。
图5-1采用功率MOSFET晶体管和二 极管表示的BUCK变换器
5.1.1 BUCK降压变换器