DC-DC电路计算
DC-DC变换器是开关电源的核心,通过控制开关管的导通与关断实现电压变换。三种基本拓扑:Buck(降压)、Boost(升压)、Buck-Boost(升降压)。
一、Buck降压变换器
占空比:$D = \dfrac{V_{out}}{V_{in}}$文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201910/dc-dcdianluzaixianjisuangongju.html
电感电流纹波:$\Delta I_L = \dfrac{V_{out}(1-D)}{f_s L}$文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201910/dc-dcdianluzaixianjisuangongju.html
输出电容纹波:$\Delta V_{out} = \dfrac{\Delta I_L}{8 f_s C}$文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201910/dc-dcdianluzaixianjisuangongju.html
二、Boost升压变换器
占空比:$D = 1 - \dfrac{V_{in}}{V_{out}}$文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201910/dc-dcdianluzaixianjisuangongju.html
电感电流纹波:$\Delta I_L = \dfrac{V_{in}D}{f_s L}$文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201910/dc-dcdianluzaixianjisuangongju.html
三、Buck-Boost升降压变换器
占空比:$D = \dfrac{V_{out}}{V_{in} + V_{out}}$(输出反极性)文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201910/dc-dcdianluzaixianjisuangongju.html
四、关键参数说明
- $f_s$:开关频率(Hz),越高则电感和电容越小但开关损耗越大
- $L$:电感值(H),影响电流纹波和瞬态响应
- $C$:输出电容(F),影响输出电压纹波
- $D$:占空比(0~1),PWM信号导通时间与周期之比
五、连续与断续模式
CCM(连续导通模式):电感电流始终大于零,适用于重载。文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201910/dc-dcdianluzaixianjisuangongju.html
DCM(断续导通模式):电感电流降至零,适用于轻载。文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201910/dc-dcdianluzaixianjisuangongju.html 文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201910/dc-dcdianluzaixianjisuangongju.html文章源自公式库网-https://www.gongshiku.com/html/201910/dc-dcdianluzaixianjisuangongju.html