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簡述Buck電路的三種工作模式

jf_78858299 ? 來源:亮眼智控 ? 作者:亮眼智控 ? 2023-04-30 16:38 ? 次閱讀
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等效的電路模型及基本規(guī)律

(1)從電路可以看出,電感L和電容C組成低通濾波器,此濾 波器設計 的原則是使 us(t)的直流分量可以通過,而抑制 us(t) 的諧波分量通過;電容上輸出電壓 uo(t)就是 us(t) 的直流分量再附加微小紋波uripple(t) 。

(2)電路工作頻率很高,一個開關周期內電容充 放電引起的紋波uripple(t) 很小,相對于電容上輸出的直流電壓Uo有:

電容上電壓宏觀上可以看作恒定。電路穩(wěn)態(tài)工作時,輸出電容上電壓由微小的紋波和較大的直流分量組成,宏觀上可以看作是恒定直流,這就是開關電路穩(wěn)態(tài)分析中的小紋波近似原理。

(3)一個周期內電容充電電荷高于放電電荷時,電容電壓升 高,導致后面周期內充電電荷減小、放電電荷增加,使電容電壓上升速度減慢,這種過程的延續(xù)直至達到充放電平衡,此時電壓維持不變;反之,如果一個周期內放 電電荷高于充電電荷,將導致后面周期內充電電荷增加、放電電荷減小,使電容電壓下降速度減慢,這種過程的延續(xù)直至達到充放電平衡,最終維持電壓不變。這種過程是電容上電壓調整的過渡過程,在電路穩(wěn)態(tài)工作時,電路達到穩(wěn)定平衡,電容上充放電也達到平衡,這是電路穩(wěn)態(tài)工作時的一個普遍規(guī)律。

(4)開關S置于1位時,電感電流增加,電感儲能;而當開關S置于2位時,電感電流減小,電感釋能。假定電流增加量大于電流減小量,則一個開關周期內電感上磁鏈增量為:

此增量將產(chǎn)生一個平均感應電勢:

此電勢將減小電感電流的上升速度并同時降低電感電流的下降速度,最終將導致一個周期內電感電流平均增量為零;一個開關周期內電感上磁鏈增量小于零的狀況也一樣。這種在穩(wěn)態(tài)狀況下一個周期內電感電流平均增量(磁鏈平均增量)為零的現(xiàn)象稱為:電感伏秒平衡。這也是電力電子電路穩(wěn)態(tài)運行時的又一個普遍規(guī)律。

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三、Buck電路的三種工作模式:CCM,BCM,DCM

1、CCM (ContinuousConduction Mode),連續(xù)導通模式:在一個開關周期內,電感電流從不會到0?;蛘哒f電感從不“復位”,意味著在開關周期內電感磁通從不回到0,功率管閉合時,線圈中還有電流流過。

2、DCM,(Discontinuous Conduction Mode)非連續(xù)導通模式:在開關周期內,電感電流總會會到0,意味著電感被適當?shù)亍皬臀弧?,即功率開關閉合時,電感電流為零。

3、BCM(Boundary Conduction Mode),邊界或邊界線導通模式:控制器監(jiān)控電感電流,一旦檢測到電流等于0,功率開關立即閉合??刂破骺偸堑入姼须娏鳌皬臀弧眮砑せ铋_關。如果電感值電流高,而截至斜坡相當平,則開關周期延長,因此,BCM變化器是可變頻率系統(tǒng)。BCM變換器可以稱為臨界導通模式或CRM(Critical Conduction Mode)。

圖片

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筆記

三、Buck電路的三種工作模式:CCM,BCM,DCM

1、CCM (ContinuousConduction Mode),連續(xù)導通模式:在一個開關周期內,電感電流從不會到0?;蛘哒f電感從不“復位”,意味著在開關周期內電感磁通從不回到0,功率管閉合時,線圈中還有電流流過。

2、DCM,(Discontinuous Conduction Mode)非連續(xù)導通模式:在開關周期內,電感電流總會會到0,意味著電感被適當?shù)亍皬臀弧?,即功率開關閉合時,電感電流為零。

3、BCM(Boundary Conduction Mode),邊界或邊界線導通模式:控制器監(jiān)控電感電流,一旦檢測到電流等于0,功率開關立即閉合??刂破骺偸堑入姼须娏鳌皬臀弧眮砑せ铋_關。如果電感值電流高,而截至斜坡相當平,則開關周期延長,因此,BCM變化器是可變頻率系統(tǒng)。BCM變換器可以稱為臨界導通模式或CRM(Critical Conduction Mode)。

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