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Buck电路原理分析 三、Buck电路的三种工作模式:CCM,BCM,DCM 3、DCM Mode:关键点原件波形见图六 图六 Buck电路原理分析 三、Buck电路的三种工作模式:CCM,BCM,DCM 3、DCM Mode: 由图六可知,电路系统工作在DCM模式下,需要满足两个条件,一、电感充磁开 始以及消磁结束时流经电感的电流为零;二、电感消磁时间小于开关管关断时 间。根据伏秒积平衡有: 同样,在一个周期对电感电流进行分析: Buck电路原理分析 四、外为参数对系统工作模式的影响: 图六 Buck电路原理分析 四、外为参数与系统工作模式的关系: 参考图六,在一个周期对电感电流进行分析: 即 当Q管导通时 即 Buck电路原理分析 四、外为参数与系统工作模式的关系: 1、如果工作在DCM模式,则令ILmin=0,TdT(1-D),即 2、如果工作在BCM模式,则令ILmin=0,Td=T(1-D),即 3、如果工作在CCM模式,则令ILmin? 0,Td=T(1-D),即 * Buck电路原理分析 一、Buck电路原理图 Buck电路,又称降压电路,其基本特征是DC-DC转换电路,输出电压低于输入电压。输入电流为脉动的,输出电流为连续的。 图一 Buck电路原理分析 二、Buck电路工作原理 1、基本工作原理分析 当开关管Q1驱动为高电平时,开关管导通,储能电感L1被充磁,流经电感的电流线性增加,同时给电容C1充电,给负载R1提供能量。等效电路如图二 图二 Return To Page 6 L N Buck电路原理分析 二、Buck电路工作原理 1、基本工作原理分析 当开关管Q1驱动为低电平时,开关管关断,储能电感L1通过续流二极管放电,电感电流线性减少,输出电压靠输出滤波电容C1放电以及减小的电感电流维持,等效电路如图三 图三 Return To Page 6 Buck电路原理分析 三、Buck电路的三种工作模式:CCM,BCM,DCM 1、CCM Mode:关键点原件波形见图四 图四 Return To Page 7 Buck电路原理分析 三、Buck电路的三种工作模式:CCM,BCM,DCM 1、CCM Mode: 开关管Q1导通时,根据KVL定律: 即 → 为Q管导通时间,所以, , T为工作周期,D为占空比: ① 开关管Q1关断时,同理根据KVL定律: 忽略二极管D的正向压降,有 即 ② ① ,可以得出: = ② 伏秒积平衡 Buck电路原理分析 1、CCM Mode: 三、Buck电路的三种工作模式:CCM,BCM,DCM 所以,平均电流 为电流的平均值。参照图四电感电流波形,一个周期内面积为 负载电流IO与电感电流的关系,在一个周期内进行分析,负载电流即为在一个 周期内电流的平均值,参考图四。电流的平均值在数学上的表达式为: ,即在一个周期内电流函数曲线与时间轴所围成的面积除以周期, Buck电路原理分析 三、Buck电路的三种工作模式:CCM,BCM,DCM 2、BCM Mode:关键点原件波形见图五 图五 Buck电路原理分析 三、Buck电路的三种工作模式:CCM,BCM,DCM 2、BCM Mode: 参照图四与图五电感电流的波形,可以得知电感最小电流逐渐减小到零 时,工作模式也逐渐从CCM进入BCM。根据伏秒积平衡 : 同样,在一个周期进行分析, *
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