开关调节器主要电流波形
出处:allan717 发布于:2008-09-28 16:01:08
开关调节器(Buck电路)的优点是损耗小、效率高。因此有必要了解整个电路的电流波形和数值,用于计算效率和了解电路的工作特点。
开关管V导通时(设导通正向压降为零),加在滤波电感Lo上的电压为(Udc-Uo)。由于电感上的电压J叵定,所以流过电感的电流线性上升,其 斜率为
=(Udc-Uo)/Lo,这使电感电流顶部有上升的斜坡,如图d所示。由于电感的电流不能突变,所以开关管V关断时电感两端电压的极性迅 速颠倒,以保持电感中的电流Iz不变。这种电压极性颠倒的现象称为“电感反冲”。如果没有接二极管D,则U1点电压会变得很负,以保持Lo上 的电流方向不变。但此时二极管D的导通将电感Lo前端电压钳位于比地低一个二极管导通的正向压降(约为1V)。
此时,先前流过开关管V的电流I2现在转移流过二极管D,如图e所示。但这时电感Lo上的电压极性反向,幅值为(Uo+1),电感中的电流线性下 降,其斜率为
=(Uo+1)/Lo,波形的顶部有下降斜坡,如图e所示。开关管V关断时间结束时,电感电流(流过二极管D)下降到I1此时开关管V再 导通,它的电流逐渐取代二极管D的正向电流。当开关管V中的电流上升到I1时,二极管D的电流降到零并关断,U1点的电压上升到(Udc-1) ,使D反偏置。
这样,电感Lo上的电流是V导通时的电流(见图d)和V关断时D的电流(见图e)之和,即图f所示的电流ILoo可见,在输出电流Io的上下有斜坡纹 波动(I2-I1)。因此,可以推断图d、e中波形斜坡中点的电流值就是直流输出电流Ioo随着输出电流Io的改变,图d、e中的斜坡中点也会变化, 但斜坡的斜率不变。开关管V导通时,ILo的斜坡斜率始终为(Udc-Uo)/Lo,V关断时,其斜率始终为(Uo+1)/Loo
但若Io减小使图d、e中的I1达到零,则将发生很大的变化。

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