非隔离型DCDC变换器__buckboost.ppt

非隔离型 DC/DC 变换器非隔离型 DC/DC 变换器—— Buck-Boost 变换器 1 参考文献[1] SIOMN ANG, ALEJANDRO OLIVA. 开关功率变换器——开关电源的原理、仿真和设计,***出版社 Buck-Boost 变换器 Buck-Boost 变换器——工作原理?连续模式 3 模式 1( 0 ≤ t ≤ t on) 模式 1( 0 ≤ t ≤ t on)模式 2( t on≤ t ≤ T) 模式 2( t on≤ t ≤ T) Buck-Boost 变换器——工作原理 4 设输出电压 u o为负极性, VD 截止设输出电压 u o为负极性, VD 截止模式 1( 0 ≤ t ≤ t on) 模式 1( 0 ≤ t ≤ t on) 电感电流线性增长电感电流线性增长 2 1 L L i i on on di I I I u u L U L L dt t t ??? ? ???电感中储能 2 2 2 1 1 ( ) 2 2 i on L i on U t E L U t L L ? ?这个阶段持续时间 1Loni L i tU ?? u LU i i Li VDI 2-I oI 1-I o U o -I o i C Buck-Boost 变换器——工作原理 5 模式 2( t on≤ t ≤ T) 模式 2( t on≤ t ≤ T) 2 1 o L off off I I I U U L L t t ??? ???? on off oI T t t L U ?? ???电感电流不能突变, u L反向, D导通电感电流不能突变, u L反向, D导通 u LU i i Li VDI 2-I oI 1-I o U o -I o i C Buck-Boost 变换器——工作原理 6 电压传输比计算电压传输比计算 o off i on i on o off U t U t I U t U t L L ? ? ????? 1 io DU UD ???稳态工作时,电感电流纹波峰-峰值在 t on和t off内的值相同稳态工作时,电感电流纹波峰-峰值在 t on和t off内的值相同 t on= DT t off =(1- D) T 输出电压 U o与输入电压 U i的极性相反输出电压 U o与输入电压 U i的极性相反 Buck-Boost 变换器——工作原理 7 电流传输比计算电流传输比计算根据能量守恒,电路输入能量等于输出能量根据能量守恒,电路输入能量等于输出能量( ) (1 ) i o i i o o DU I U I U I D ?? ??1 io DI ID ???( ) 1 o i on off i o i o L I U U L I L I T t t f U U UU ? ?? ?? ?????周期与各电量之间的关系周期与各电量之间的关系 Buck-Boost 变换器——工作原理电感电流纹波分析电感电流纹波分析 1 2 L L I i i ? ????(1 ) i on i o off o U t U D I L fL U t U D L fL ? ? ???? ??电感电流峰峰值与 Boost 变换器类似,电感值 L和频率 f成反比电感电流峰峰值与 Boost 变换器类似,电感值 L和频率 f成反比 Buck-Boost 变换器——工作原理 9 输出电压波动分析输出电压波动分析 t on阶段,电容提供负载电流, I C=I O t on阶段,电容提供负载电流, I C=I O t off阶段,电感储能为电容充电, I C=I L-I O t off阶段,电感储能为电容充电, I C=I L-I O 因为电容电荷平衡, 一个开关周期内, 输出电容充放电相同,平均电容电流 I C =0 因为电容电荷平衡, 一个开关周期内, 输出电容充放电相同,平均电