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电流连续时Buck-Boost升降压式PWM DC/DC转换器的基本关系

作者:时间:2012-09-16来源:网络收藏

  稳态工作时,在开关管V导通期间电感电流iLf的增加量△iLf(+)等于它在开关管V关断期间的减小量△iLf(-)则由式(3-70)和式(3-72)可以得到:

  从式(3-73)可以看出,当占空比Du=0.5时,Uo=Ui;当Du0.5时,UoUi;当Du>0.5时,Uo>Ui。所以,PWM DC/DC转换器的输出电压Ui,既可以低于输入电压Ui,也可以高于输入电压Ui。

  假定此转换器没有损耗,则有

  在开关管V关断时,加在其上面的电压Uv为:

  在开关管V导通时,加在二极管D上的电压Uu为:

  所以转换器中功率器件上的电压高于Buck或Boost转换器中功率器件上的电压。

  从PWM DC/DC转换器的基本工作原理来看,这种转换器更接近于Boost转换器。开关管V每开通一次,电感Lf的储能就增加一次,开关管V每关断一次,电感Lf的储能就减小一次,减小的储能供给了负载。故Buck-Boost转换器的每个开关周期都有电能传送到负载。Buck转换器的电感Lf在输出端,电感电流就是负载电流,因为iLf的脉动小,所以输出电压U。的脉动也小,而Boost转换器的电感Lf在输入端,故输入电流Ii的脉动小。Buck-Boost转换器的电感h在中间,所以输入和输出电流的脉动都很大,故通常在输入端与输出端还需要加滤波器。

  电感电流的平均值,可以由负载电流Io来求出:

  开关管V的平均电流是输入电流Ii;二极管D的平均电流是负载电流Io。

  开关管V和二极管D的电流量大值为:

  在开关管导通期间,输出电流Io由电容器Cf提供,和Boost转换器是相同的,输出电压的脉动△Uo等于开关管V导通期间电容Cf上的电压变化量,若变化量很小时,则△U。可以由式(30-79)决定(与Boost转换器相同)

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