理想buck变换器模型与非理想buck变换器模型

2020-02-12      1429 次浏览

非理想Buck变换器等效电路

Buck变换器考虑其非理想寄生参数的等效电路如图1所示,其中有源开关功率MOSFET等效为开关S和导通电阻RS的串联,二极管D等效为开关D、正向压降VD和导通电阻RD的串联,RL、RC分别为滤波电感L、滤波电容C的等效串联电阻。假设开关元件S的开关周期为TS,导通时间为Ton,则占空比D=Ton/TS。



图1考虑寄生参数的非理想Buck变换器等效电路


对于CCM模式下考虑电感电流纹波影响的非理想Buck变换器,流过电感以及两个开关管上的电流波形如图2所示。



图2CCM模式下Buck变换器各电流波形


设电感电流iL(t)在一个开关周期内的最大值为Imax,最小值为Imin,则电感电流iL(t)可以表示为:



用相同的方法便可以得到有源功率开关管S的导通电阻RS和续流二极管D支路中寄生电阻RD折算到电感支路中的等效平均电阻



将续流二极管D支路中寄生电压VD折算到电感支路中的等效平均电压为:


VE=(1-D)VD(9)


电感L本身的等效串联电阻为RL,最后将电感支路上三个串联等效寄生电阻合并,得到电感支路上总的等效平均电阻为:



至此,已经根据能量守恒原理,求出两个开关元件寄生参数的等效平均值,并将他们折算到电感支路中,此时的Buck变换器等效电路模型如图3所示。



图3等效变换后的CCM模式下非理想Buck变换器等效电路模型技术专区可用于高电压测试的有源负载直流二倍压升压电路图(CD4069/LTC3786/电容式倍压升压电路)直流二倍压整流电路图(多谐振荡电路/时基电路NE555/变压器)交流转直流电路图大全(逆变电源/升压电源/交流直流转换器)48v转12v转换器电路图(五款48v转12v转换器电路原理图详解)

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