BUCK變換器ppt課件

.,BUCK變換器的原理與設(shè)計(jì)介紹,.,1、BUCK變換器線路組成2、BUCK變換器的工作原理3、BUCK變換器波形分析4、BUCK電路參數(shù)設(shè)定5、總結(jié),.,圖1BUCK變換器電路（DC-DC）,一、BUCK變換器線路組成,.,BUCK變換器另外三種叫法：1.1、降壓變換器：輸出電壓小于輸入電壓。1.2、串聯(lián)開關(guān)穩(wěn)壓電源：?jiǎn)蔚峨p擲開關(guān)（晶體管）串聯(lián)于輸入與輸出之間。1.3、三端開關(guān)型降壓穩(wěn)壓電源：、輸入與輸出的一根線是公用的。、輸出電壓小于輸入電壓。,.,二、BUCK變換器的工作原理,圖2BUCK變換器電路工作過(guò)程,.,2.1、變換器工作于理想狀態(tài),在圖2中作如下假設(shè)：1、開關(guān)晶體管、二極管均為理想元件：快速導(dǎo)通關(guān)斷，且導(dǎo)通壓降零，關(guān)斷漏電流零。2、電感電容為理想元件：電感工作在線性區(qū)不飽和，寄生電阻零；電容等效串聯(lián)電阻零。3、輸出紋波電壓與輸出電壓的比小到可以忽略。,.,2.2、工作過(guò)程,1、開關(guān)（晶體管）導(dǎo)通：二極管D1截止；電感電流線性增加并儲(chǔ)能；電容充電儲(chǔ)能；輸出電壓Vo。2、開關(guān)（晶體管）關(guān)斷：二極管D1導(dǎo)通；電感釋放能量；電容放電；輸出Vo。,.,三、波形分析,按電感電流iL是否從零開始，有兩種工作模式：、連續(xù)工作模式；、不連續(xù)工作模式。各部分工作波形分別如圖3（a）、（b）所示,.,圖3BUCK變換器兩種工作模式波形圖,.,1、MOS導(dǎo)通D截止，電感電流增量：,2、MOS截止D導(dǎo)通，電感電流增量：,3、電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)下：,連續(xù)工作模式,.,由上面公式可得：,Vo/Vs是電壓增益，用M表示。,輸出電壓Vo隨占空比D1變化，由于D11，所以VoVs。,由上式可得知：電壓增益由開關(guān)接通的占空比D1決定，說(shuō)明變換器具有很好的控制性。,M與D1曲線圖如下：,.,圖4電壓增益M與開關(guān)占空比D1關(guān)系圖,.,不連續(xù)工作模式,1、MOS管導(dǎo)通階段：,2、MOS管斷開階段：,3、電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)下：,注：D2在此為二極管導(dǎo)通占空比,.,由圖3（b)iL圖形可知:,令,上式可得:,由于有,.,圖5不連續(xù)模式下BUCK變換器電壓增益M與占空比關(guān)系圖,.,連續(xù)與不連續(xù)的臨界條件,結(jié)合前面連續(xù)與不連續(xù)模式下MOS關(guān)斷電流計(jì)算公式可得:,.,上式中L即為臨界電感，用Lc表示，Lc取值可由以下公式求解:,電感取值計(jì)算,.,電感取值,設(shè)電容紋波電壓為Vo，流過(guò)電容得電流ic是iLIo（如圖6）.根據(jù)電容電壓電流關(guān)系有：,將MOS關(guān)斷時(shí)電感電流公式帶入上式得：,.,圖6電容電壓電流波形,上式移項(xiàng)可得：,.,連續(xù)與不連續(xù)特點(diǎn),1、不連續(xù)模式電壓峰值更高2、不連續(xù)模式電流峰值更大3、連續(xù)模式比不連續(xù)模式具有更好的可控性。4、不連續(xù)模式能量完全傳遞，連續(xù)模式下能量不完全傳遞,.,總結(jié),1、BUCK變換器應(yīng)用于降壓、輸入輸出非隔離。2、BUCK變換器工作頻率不宜過(guò)高，一般小于50KHZ。3、當(dāng)有超過(guò)一組輸出時(shí)就不適合使用BUCK變換器。4、變換器的電器特性與電流模式關(guān)系密切。5、變換器電路中的電感與電容起