开关电源原理设计及实例[陈纯锴][电子教案(PPT本)]第3.ppt

3.3 Boost变换器 3.3.3主要参数计算方法 3.3 Boost变换器 3.4 Buck-Boost变换器 3.4.1电路结构及工作原理 3.4 Buck-Boost变换器 3.4 Buck-Boost变换器 3.4 Buck-Boost变换器 3.4.2 电路关键节点波形 3.4 Buck-Boost变换器 3.4.3主要参数计算方法 3.4 Buck-Boost变换器 3.4 Buck-Boost变换器 3.4 Buck-Boost变换器 3.5 CUK变换器 3.5.1电路结构及工作原理 3.5 CUK变换器 图3-13 Boost-Buck串联变换器的等效电路 3.5 CUK变换器 图3-14 CUK变换器及其输入输出电流波形 3.5 CUK变换器 图3-15 CUK变换器中电流和电压的分配 3.5 CUK变换器 3.5 CUK变换器 3.5.3 电路关键节点波形 3.5 CUK变换器 3.5 CUK变换器 3.5.4主要参数计算方法 3.5 CUK变换器 3.5 CUK变换器 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 3.1 概述 3.2 Buck变换器 3.3 Boost变换器 3.4 Buck-Boost变换器 3.5 CUK变换器 第3章 基本PWM变换器主电路拓扑 本章简介 直流-直流变换器也称为斩波器，通过对电力电子器件的通断控制，将直流电压断续地加到负载上，通过改变占空比改变输出电压平均值。本章首先对直流斩波电路进行了简单介绍，重点对5种DC-DC电路拓扑结构、工作原理、关键节点的波形图进行了论述，包括：Buck，Boost，Buck-Boost，Cuk。最后概括地介绍了上述4种结构中参数的计算方法。本章要求了解直流斩波电路技术的内涵，重点掌握4种电路拓扑结构特点、原理及工作过程，从而为开关电源的设计打下基础。 3.1 概述 一些拓扑更适用于DC/DC变换器，此时也称为直流斩波电路。直流斩波是将恒定的直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电，一般指直接将一种直流电变为另一直流电，不包括直流—交流—直流变换。电路选择时还要看是大功率还是小功率，高压输出还是低压输出，有些在相同功率输出下使用较少器件和可靠性之间有较好的折中。较小的输入/输出纹波和噪声也是拓扑经常考虑的因素。另外，有些拓扑自身缺陷，需要附加复杂且难以定量分析的电路才能工作。因此，要恰当选择拓扑，熟悉各种不同拓扑的优缺点及使用范围是非常重要的。错误的选择会使电源设计一开始就注定失败。表3-1给出了不同拓扑结构的性能特点，在设计时综合考虑其中的参数，选择最优方案。本章将介绍几种早期的基本拓扑，Buck、Boost、Buck-Boost、Cuk等并讨论其工作原理、典型波形、优缺点以及应用场合。 表3-1 开关电源拓扑的比较 拓扑 功率范围/W Vin（de） 范围/V 输入输出隔离 典型效率（%） 相对成本 Buck电路 0～1000 5～40 无 70 1.0 Boost电路 0～150 5～40 无 80 1.0 Buck-Boost电路 0～150 5～40 无 80 1.0 正激式电路 0～150 5～500 有 78 1.4 反激式电路 0～150 5～500 有 80 1.2 推挽式电路 100～1000 50～1000 有 75 2.0 半桥电路 100～500 50～1000 有 75 2.2 全桥电路 400～2000+ 50～1000 有 73 2.5 3.1 概述 3.2 Buck变换器 3.2.1电路结构及工作原理 Buck变换器又称为降压变换器、串联开关稳压电源、三端开关型降压稳压器。由图3-1可知，Buck变换器主要包括：开关元件VT，二极管D1，电感L1，电容C1和反馈环路。而一般的反馈环路由四部分组成：采样网络，误差放大器，脉宽调制器(PWM)和驱动电路。 图3-1 Buck变换器结构 1.1 概述 为了便于对Buck变换器基本工作原理的分析，我们首先作以下几点合理的假设： a、开关元件VT和二极管D1都是理想元件。它们可以快速的导通和关断，且导通时压降为零，关断时漏电流为零； b、电容和电感同样是理想元件。电感工作在线性区而未饱和时，寄生电阻等于零。电容的等效串联电阻和等效串联电感等于零； c、输出电压中的纹波电压和输出电压相比非常小，可以忽略不计； d、采样网络R