电路拓扑基础..ppt

七、Typical Applications 6.Typical Applications(1) 6.Typical Applications(2) 四.电路分析(连续模型) 1.均值等效电路 所以电感两端的均值电压为0,相当于虚短 所以电容中的电流的均值为0,相当于虚断 2.CUK均值等效电路 3.电压增益 L1电压的瞬时值: 若C1,C2较大,认为电压恒定即: 所以: 2 1 * 第一节：概述 定义DC-DC：只对直流参数进行变换的电路 一般结构： 直流电源 DC-DC主电路 负载 控制电路 一.直流变换电路的分类 1.换流过程分为: 电压换流 电流换流 2. 降压电路 升压电路 升降压电路 或 单向限电路 双向限电路 四象限电路 3. 均为一个方向 和 其中之一改变方向 均改变方向 4. 单相电路:只有一个电路 m相电路:有m个基本电路,采用时分复用的方法 二.理想直流变换应具备的性能 1.输入输出端的电压均为平滑直流,无交流谐波分量 2.输出阻抗为零 3.快速动态响应,抑制能力强 4.高效率小型化 3.1.Driving:电车,地铁,电动汽车,火车 3.2.直流电机调速系统, 3.3.照明,氙灯ballast 3.4.switching power supply,Eg.Adapter,VRM 四.Typical topologies:Buck,Boost,Buck-Boost, Cuk 三.Application 第二节:单象限降压型电路 一.电路 T是全控元件(GTR,GTO,MOSFET,IGBT),当 时,T导通 D:续流二极管 L0和C0组成LPF 二.工作原理 当 时,控制信号使得T导通,D截止,向L0充磁,向C0充电 当 时,T截止,D续流,U0靠C0放电和L0中电流下降维持 三.假设: 1.T,D均为理想器件 2.L0较大,使得在一个周期内电流连续且无内阻 3.直流输出电压U0为恒定 4.整个电路无功耗 5.电路已达稳态 四.电路各点的波形 五.电路分析 1.电感电流iL表达式 当 储能 (1) 当 时, 达到最大值, (2) 当 时, 放能 (3) 当 时, 达到最小值 (4) 由于电路达到了稳态, 所以(2)式改写为: (5) 2.伏秒平衡定律的证明： 电流增量： 由式（4）得到： （6） 所以有 得： 这就是电感的伏秒平衡，实际是对 的积分，即平均值为零 平均电流 (7) (8) (9) 3.输出电压增益 输出电压平均值 输入电压平均值 由(8)式得: (10) 当D改变,U0改变 4.输入电流平均值Id 输入功率 电流 输出电压 输出电流 5.输出电压纹波分析 当 但 为有限值 电感电流 电容电流 负载电流 情况1: C充电 情况2: C放电 当 时,电容充电,其电荷量为Q 实际上就是图 中的阴影部分的面积 在 时,阴影部分的面积为: 在 时,阴影部分的面积为: 把式(7) 代入上式得: 所以当 与 给定后 当 最大时,用 , 的最大值 为 6.保持电流连续的临界电感值 由 的图形可知, 由(7)式可知 当 时, 电流处于 临界连续状态 当 取最大值时, 当 时, 处于连续状态 六.电流断续时的状况 1.求Av 根据伏秒平衡律: 2.求Dp 平均电流: DT T DT DpT 解得: Buck Three Phases Inverters AC motor 交流调 速系统 Buck Signal Phases Inverters Hid Lamp illumining system Buck Low v/high I Load Switching power supple system 二次电源 Buck