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直流-直流变换器

DC-DC 学习笔记-3: buck变换器的电压/电流 ripple

接着关于DC-DC的学习笔记,这里分析下buck变换器的输出电压和电感电流的ripple问题。

buck变换器的电路

上面是基本的buck变换器的电路,开关在位置1时段(D*Ts时间),电感上电压为(Vg-Vo),考虑电感电压和电流的关系,可以知道此时段电感电流的变化(也即电感电流的峰峰值变化):

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DC-DC 学习笔记-2: 伏秒平衡和常见 DC-DC 变换器

继续之前的DC-DC学习笔记…

伏秒平衡的理解:开关变换器在稳态平衡时,电感电流在周期起始必定相等,考虑到电感电流变化的速率受控于电感上的电压,因此要求电感电压在一周期内均值为零,也就是伏秒平衡原理;同样对应的,流过电容的电流也存在安-秒平衡。

利用伏秒平衡方法分析常见的dc-dc变换器 (设定开关位置1的时间为DT,D为占空比)

1. Buck 变换器

Buck变换器

电感电压的伏秒平衡:(Vg-Vo)*D*T+(-Vo)*(1-D)*T=0, 易知Vo=D*Vg
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DC-DC 学习笔记-1: buck 变换器的简单理解

打算这段时间好好看下《Fundamentals of Power Electronics》, 这里也把一些东西记录一下:

对于开电源(switching mode power supply)实现高效率的理解:开关方式工作,导通时压降为零,断开时电流为零,因此无功率耗散。

对于基本的buck结构理解:
对于下面左图的结构,可以看到随着开关位置的变化,Vs(t) 实际上成为了一个方波

开关结构示意           输出波形

注意到 Vs(t) 的直流量为 Vs=D*Vg, D 为占空比,如果将此直流分分量取出,就可以得到一个降压的输出。这里可以通过对 Vs(t) 滤波来实现,如下面 LC 滤波的结构

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