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效率 纹波 环路响应 尺寸#xff0c;从静态到动态的研究方法#xff0c;假设开关电源稳态运行#xff0c;以电感为中心#xff0c;根据半导体器件(mos管或二极管)分段分析电路的状态#xff0c;工具有电路原理和能量守恒
影响效率的主要是开关损耗#xff0c;所以…重点
效率 纹波 环路响应 尺寸从静态到动态的研究方法假设开关电源稳态运行以电感为中心根据半导体器件(mos管或二极管)分段分析电路的状态工具有电路原理和能量守恒
影响效率的主要是开关损耗所以频率越高损耗越大但是频率越高输出纹波约小响应速度越快而且高频开关可以减小电感和电容的尺寸
CCM和DCM
对于异步开关负载电流降低或者输入电压升高都会导致电路由CCM进入DCM因为电感电流不能反转 但是对于同步负载电流降低或者输入电压升高电路会进入FCCM或者FPWM照样可以用CCM的公式计算
静态分析–以电感电流为核心
这里的变量有频率f电感值L负载电流Io占空比D(假设Vo不变的情况下即Vin的变化)
D和Vin的关系
从下表看出三种基本拓扑的占空比D都随Vin增加而减小
Idc和Io、D的关系
可见电感平均电流只与负载电流Io和占空比D(也就是Vin)有关
△I和L,f,D的关系
电感纹波电流△I可以通过伏秒法则算出来 结果如下 也就是电感纹波只和电感值开关频率和占空比有关(输出假设不变)
电感电流的变化情况
综合考虑静态时影响电感电流的因素如下
电感峰值电流的变化情况
对电感来说最关注的是峰值电流因为电流最大时磁场强度最强如果超过安全值就会导致磁芯饱和下表展现了在电感值L和频率f一定时电感峰值电流随输入电压的变化情况我们选取峰值电流最大时对应的输入电压来进行研究 从上图可以对于降压拓扑应该从最大输入电压开始设计而升压和升降压拓扑应该从最小输入电压开始设计
电感电流纹波率r
r只适用于CCM模式表示电感纹波和电感平均电流的比值由于负载电流是和平均电感电流成正比也就是在输入电压不变时负载电流越大电感峰值电流越大所以在最恶劣输入电压和最大负载电流时电感峰值电流最大在这种情况下确定的r必然适用其他情况。r确定了其他参数也能确定
求输出电压纹波的方法
对流过输出滤波电容的浪涌电流曲线求积分即可得到QQ再除以C就能得到纹波
