理论教育 主电路参数设计的优化方案

主电路参数设计的优化方案

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:2.Buck Boost变换电路的电容设计在理想电容的情况下,Buck-Boost变换电路输出的电压纹波与Boost变换电路是一样的,电容C的纹波即为输出电压纹波,即进而可以得出对应纹波ΔUO的电容值CC为因此,为使系统电压纹波小于设计指标,电容C的值一般需要大于CC。

主电路参数设计的优化方案

1.Buck-Boost变换电路的电感设计

为提高系统转换效率,减小纹波电压,应通过设计合理的电感值使得Buck-Boost变换电路工作在电感电流连续工作模式下。

当电感电流工作在连续状态和不连续状态的临界状态时,电感的充电时间和放电时间加起来刚好等于一个完整的周期。当开关管导通时,输入电压通过电感L直接返回,在电感L储能,此时电容C放电,给负载提供电流IO;当开关管关断时,流经二极管VD的电流与电感L上电流相等[4]。由于一个周期TS时间内,稳态工作时电容C的充电与放电的平均电流为0,因此二极管的平均电流ID等于负载平均电流IO,即

ID=IO=IL(1-D1) (3-28)

在临界状态时,开关管S的平均电流IS等于输入电流IIN,即

IS=IIN=ILD1 (3-29)

电感电流的平均值IL为开关管S和二极管VD的电流平均值之和,即

又因为,在临界条件下,电感电流IL从0开始增加到最大值,增加量为ΔIL1,再逐渐减少到0,减小量为ΔIL2,因此有

将式(3-24)与式(3-30)代入到式(3-31)中得(www.daowen.com)

整理得

或用临界时间常数表示为

因此,为了让系统工作在电感电流连续工作模式,电感L的电感值一般选取大于式(3-33)或式(3-34)的临界电感LC的值。

2.Buck Boost变换电路的电容设计

在理想电容的情况下,Buck-Boost变换电路输出的电压纹波与Boost变换电路是一样的,电容C的纹波即为输出电压纹波,即

进而可以得出对应纹波ΔUO的电容值CC

因此,为使系统电压纹波小于设计指标,电容C的值一般需要大于CC

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