理论教育 如何分析大信号动态电路?

如何分析大信号动态电路?

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:参数为:输入电压Ug=23.0V,滤波电容C=370μF;电容的等效串联电阻RC=55mΩ;二极管的开通损耗电阻RVD=54.7mΩ;二极管的正向压降UVD=0.4V;MOSFET的开通损耗电阻Ron=82.10mΩ;电感的等效串联电阻RL=51.2mΩ;CCM下动态电感L=66.64μH,负载R=4Ω,输出电压U=11.4V。图1-26 非理想Buck变换器启动时的仿真模型图1-27 非理想Buck变换器启动响应特性仿真实验测得:最大峰值电感电流iL=21.267A,稳态时的平均电感电流iLav=2.85A。表1-3 Buck变换器启动特性参数比较表

如何分析大信号动态电路?

若考虑寄生参数时,其等效电路如图1-25所示,图中MOSFET(VF)等效为一个理想开关和一个开通电阻Ron串联,二极管等效为一个理想开关、正向压降UVD和一个正向导通电阻RVD串联,电感L存在等效串联电阻RL,电容C存在等效串联电阻RC

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图1-25 非理想Buck变换器等效电路

以图1-25所示的非理想Buck变换器为例,研究其开环运行时的启动过程(见图1-26、图1-27)。参数为:输入电压Ug=23.0V,滤波电容C=370μF;电容的等效串联电阻RC=55mΩ;二极管的开通损耗电阻RVD=54.7mΩ;二极管的正向压降UVD=0.4V;MOSFET的开通损耗电阻Ron=82.10mΩ;电感的等效串联电阻RL=51.2mΩ;CCM下动态电感L=66.64μH,负载R=4Ω,输出电压U=11.4V。

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图1-26 非理想Buck变换器启动时的仿真模型

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图1-27 非理想Buck变换器启动响应特性

仿真实验测得:最大峰值电感电流iL=21.267A,稳态时的平均电感电流iLav=2.85A。

由表1-3可见,启动特性各项参数是有差别的。实际器件的非理想特性是产生上述差别的主要原因。通常,建模过程中是将元器件理想化,在简化建模的同时也带来了较大的偏差,故实际电路较理想模型的效率低。因此在大电流开关变换器的建模分析时,需对元器件的寄生参数谨慎对待。

表1-3 Buck变换器启动特性参数比较表

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