BUCK电源工作原理课件.ppt
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- 关 键 词:
- BUCK 电源 工作 原理 课件
- 资源描述:
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1、*.*Buck电路工作原理分析:电路工作原理分析:VinVoDLIoSSULILVin-Vo-VooIIoD1-DT根据L的伏秒平衡原则:(Vin-Vo)*DT=Vo*(1-D)TVo=Vin*DL*Io=Vo*(1-D)TIs根据L在1-D时间的基本方程:Io=Vo*(1-D)T/L*.*电感电流:(开关管 ON)Delta ILon=(Vin-Vo)*Ton/L*电感电流:(开关管 OFF)Delta ILoff=Vo*Toff/L*电感电流:*输出电容的电流波形:电感电流:输出电容电流:要选择工作纹波电流大,ESR小的输出电容,为降低输出纹波电压,可用多个小容量的电容并联使用。*根据负载
2、大小变化,BUCK 电源工作在 CCM 与 DCM 两种状态。CCM:Continuous Current Mode DCM:Discontinuous Current Mode 在CCM 模式,电感电流在整个周期内都时连续的,Po=1/2*L*(IL12-IL22)在 DCM 模式,一个周期内,有段时间电感电流为零。Po=1/2*L*IL2=V02/R IL=sqrt(2*Vo2/LR)=*.*电感电流波形:CCM*电感电流波形:DCM*由上可知,电感电流由直流(Io)和纹波电流()两部分组成;在CCM 模式,电感电流随负载电流变化,但纹波分量并不改变,由此可以看出负载变化时占空比不变。当负
3、载减小到使电感电流从刚好零开始时,此为CCM与DCM 转换的临界状态。进一步减小输出负载,此时并不需要很大的电感电流维持输出功率,电感开始减小,占空比也减小,而电感也在开关管下次导通之前电流降为零。电路进入 DCM 模式,在此模式下,占空比随着负载变化而变化。*模式间转换过程:DCM 模式,电感电压不为零?*模式间转换过程:*非同步整流电路结构简单,容易驱动,但因作为续流的肖特基二极管管压降大,功率损耗较大,导致整个电源效率降低,所以一般用在输出电压较高,输出电流较小的场合;而对于用在低电压,大电流的场合,如 CPU 的供电电源则需用同步整流电路。*.*同步电路应用实例:*同步整流电路特点:同
4、步整流电路用下MOS管代替开关换器的续流二极管,其导通电阻小,大大降低了整流损耗,提高了电源效率。因下管作续流管用,所以要求其体二极管的反向恢复电荷小,栅极电阻小,用开关特性好等。为一避免上下管同时导通,要求两管的驱动信号间须留有一死区时间,在死区时间内,电流从下管的体二极管内流过,增加了损耗。*在稳态时,电感电流上升和下降的变化量是相等的,但上下管导通时间不同,两管的电流有效值也不同,导通时间越长,电流有效值大,管子发热也大。根据上图计算上下管的电流有效值:Irmsup/Irmsdn=sqrt(D/(1-D)Vcore=Vin*D=D=Vcore/Vin=1.6/12=0.133 代入上式:
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