電流連續(xù)時(shí)Buck-Boost升降壓式PWM DC/DC轉(zhuǎn)換器的基本關(guān)系
穩(wěn)態(tài)工作時(shí),在開關(guān)管V導(dǎo)通期間電感電流iLf的增加量△iLf(+)等于它在開關(guān)管V關(guān)斷期間的減小量△iLf(-)則由式(3-70)和式(3-72)可以得到:
從式(3-73)可以看出,當(dāng)占空比Du=0.5時(shí),Uo=Ui;當(dāng)Du0.5時(shí),UoUi;當(dāng)Du>0.5時(shí),Uo>Ui。所以,Buck-Boost升降壓式PWM DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓Ui,既可以低于輸入電壓Ui,也可以高于輸入電壓Ui。
假定此轉(zhuǎn)換器沒有損耗,則有
在開關(guān)管V關(guān)斷時(shí),加在其上面的電壓Uv為:
在開關(guān)管V導(dǎo)通時(shí),加在二極管D上的電壓Uu為:
所以Buck-Boost轉(zhuǎn)換器中功率器件上的電壓高于Buck或Boost轉(zhuǎn)換器中功率器件上的電壓。
從Buck-Boost升降壓式PWM DC/DC轉(zhuǎn)換器的基本工作原理來看,這種轉(zhuǎn)換器更接近于Boost轉(zhuǎn)換器。開關(guān)管V每開通一次,電感Lf的儲(chǔ)能就增加一次,開關(guān)管V每關(guān)斷一次,電感Lf的儲(chǔ)能就減小一次,減小的儲(chǔ)能供給了負(fù)載。故Buck-Boost轉(zhuǎn)換器的每個(gè)開關(guān)周期都有電能傳送到負(fù)載。Buck轉(zhuǎn)換器的電感Lf在輸出端,電感電流就是負(fù)載電流,因?yàn)閕Lf的脈動(dòng)小,所以輸出電壓U。的脈動(dòng)也小,而Boost轉(zhuǎn)換器的電感Lf在輸入端,故輸入電流Ii的脈動(dòng)小。Buck-Boost轉(zhuǎn)換器的電感h在中間,所以輸入和輸出電流的脈動(dòng)都很大,故通常在輸入端與輸出端還需要加濾波器。
電感電流的平均值,可以由負(fù)載電流Io來求出:
開關(guān)管V的平均電流是輸入電流Ii;二極管D的平均電流是負(fù)載電流Io。
開關(guān)管V和二極管D的電流量大值為:
在開關(guān)管導(dǎo)通期間,輸出電流Io由電容器Cf提供,和Boost轉(zhuǎn)換器是相同的,輸出電壓的脈動(dòng)△Uo等于開關(guān)管V導(dǎo)通期間電容Cf上的電壓變化量,若變化量很小時(shí),則△U。可以由式(30-79)決定(與Boost轉(zhuǎn)換器相同)
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