目录:
1、前置知识
1)电感的公式 2)电容的公式 3)Buck电路框图
2、占空比D的计算
1)Switch(on)状态 2)Switch(off)状态 3)占空比计算
3、电感计算
4、电容计算
5、电荷平衡与伏秒平衡
1)电荷平衡 2)伏秒平衡
6、计算工具下载
1、前置知识
1)电感的公式
电感定义式(度量式):
感应电压计算公式:
通过上面二式可得:,即L*电感电流的变化率。
2)电容的公式
电容定义式(度量式):
流经电容器的电流:,即C*电容电压的变化率。
3)Buck电路框图
2、占空比D的计算
1)Switch(on)状态
电感两端的电压,变换一下得。
2)Switch(off)状态
我们这里忽略D,就是相当于一条直线。那么电感两端的电压,变换一下得。
3)占空比计算
Switch(on)时电流积分值+Switch(off)时电流积分值 = 0,即。
经变换可得(伏秒平衡)
将上式推导可得,占空比D < 1,所以,即Buck电路一定是降压输出。
3、电感计算
对一个确定的项目来说,已知的内容如下表:
输入电压 | Vi |
输出电压 | Vo |
输出电流 | Io |
输出功率 | Po(Vo与Io决定) |
开关频率 | Fsw |
占空比 | D(Vi与Vo决定) |
电压纹波 | Vripple |
电流纹波 | Iripple |
如下图,电感电流的变化量 = 。
在一个周期T内
在一个周期T内电容的,也就是说
电感的平均值即在一个周期T内的积分值,可得:
通过式3.1与式3.2可得BCM模式下电感的计算公式:或
CCM模式下电感的计算公式:
4、电容计算
由于,即电流对时间的积分,那么红色框内的面积就是电容的电荷变化量。
可以得出:
由得:;由得:。
最终可得电容的计算公式:
5、电荷平衡与伏秒平衡
1)电荷平衡
在稳态电路中的电荷平衡(安秒平衡):在一个周期内,电容充上的电荷量与释放的电荷量的总和等于0。
由变换为,两边同时积分。
电容电压在t时刻与0时刻电压相等,结果等于0,那么,积分式中的I(安)t(秒)即安秒平衡。
2)伏秒平衡
在稳态电路中的伏秒平衡:在一个周期内,电感储存的能量与释放的能量的总和等于0。
由变换为,两边同时积分
电感电流在t时刻与0时刻电流相等,结果等于0,那么,积分式中的V(伏)t(秒)即伏秒平衡。
电感的平均电流,结果为0。
6、计算工具下载
原PPT文件与简单易用的计算工具下载请移步:Buck电路-电容电感计算。
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