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电流断续时Cuk转换器的工作原理和基本关系

发布时间:2008/10/8 0:00:00 访问次数:751

  如果减小负载电流io,则输入电流ii也相应地减小,在不考虑转换器的损耗时,u。i。=uiii。当i。小到一定值时,il1的最小值il1min=0,但由于il2min>0,故二极管电流的最小值idmin>0,转换器仍处于电流连续工作方式。如果进一步减小负载电流i。时,则电流il1的波形将出现负值如图(c)所示。如果电流il1的负值最大值il1min,的绝对值,正好和电流il2的最小值il2min,相等时,则在t=ts时,二极管电流td正好为零,这就是cuk pwmdc/dc转换器电流临界连续的工作模式。电流il1的波形有负值表示电感l1中的电流反向流动,这种现象是由于电容c1的储能引起的。

  如果再一步地减小负载电流i。,则cuk pwm dc/dc转换器将进入电流断续工作状态。从电流id的波形可知,在t=tdis~ts期间,二极管电流id=0,ton+t'sff<ts。在这段时间内,电感l1的电流il1保持不变,其大小为il1min,同样,电感l2的电流il2也保持不变,大小为il2min,但是il1min为负,il2min,为正,而且|il1min|=|il2min|,故il1min+il2min=0。此时,形成一个环流在ui、l1、c1、l2和cf与负载之间流动。由于uc1=ui+u。,故,电感电流没有变化,也没有感应电动势出现。

  由于电感l1上平均电压为零,故可以得到电流断续时输出电压u。和输入电压叽之间的关系为:

  式中,uc1=ui+uo;△du·ts为二极管续流时间; 。于是得

  要得到电流的关系,可以假定电感l1的电流有正负变化,即在开关管v导通时,电流il1和il2的瞬时值为

  


  假定cuk转换器的损耗为零,uiii=u。,将此式与式(3-117)、式(3-124)和式(3-125)联立求解,即可得到ilmin的表达式:

  由式(3-126)可知,如果,则ilmin=0电流断续工作时回路中没有环流;如果,即ilmin>0,与电感l1中电流有负值的假定相符,则回路中有和il2方向相同的环流;而在时,回路中环流的方向与il1的正方向相同。利用式(3-117)和式(3-126)可以求出电流断续工作时,输出电压uo与输入电压ui占空比du及ilmin之问的关系。

  欢迎转载,信息来自维库电子市场网(www.dzsc.com)



  如果减小负载电流io,则输入电流ii也相应地减小,在不考虑转换器的损耗时,u。i。=uiii。当i。小到一定值时,il1的最小值il1min=0,但由于il2min>0,故二极管电流的最小值idmin>0,转换器仍处于电流连续工作方式。如果进一步减小负载电流i。时,则电流il1的波形将出现负值如图(c)所示。如果电流il1的负值最大值il1min,的绝对值,正好和电流il2的最小值il2min,相等时,则在t=ts时,二极管电流td正好为零,这就是cuk pwmdc/dc转换器电流临界连续的工作模式。电流il1的波形有负值表示电感l1中的电流反向流动,这种现象是由于电容c1的储能引起的。

  如果再一步地减小负载电流i。,则cuk pwm dc/dc转换器将进入电流断续工作状态。从电流id的波形可知,在t=tdis~ts期间,二极管电流id=0,ton+t'sff<ts。在这段时间内,电感l1的电流il1保持不变,其大小为il1min,同样,电感l2的电流il2也保持不变,大小为il2min,但是il1min为负,il2min,为正,而且|il1min|=|il2min|,故il1min+il2min=0。此时,形成一个环流在ui、l1、c1、l2和cf与负载之间流动。由于uc1=ui+u。,故,电感电流没有变化,也没有感应电动势出现。

  由于电感l1上平均电压为零,故可以得到电流断续时输出电压u。和输入电压叽之间的关系为:

  式中,uc1=ui+uo;△du·ts为二极管续流时间; 。于是得

  要得到电流的关系,可以假定电感l1的电流有正负变化,即在开关管v导通时,电流il1和il2的瞬时值为

  


  假定cuk转换器的损耗为零,uiii=u。,将此式与式(3-117)、式(3-124)和式(3-125)联立求解,即可得到ilmin的表达式:

  由式(3-126)可知,如果,则ilmin=0电流断续工作时回路中没有环流;如果,即ilmin>0,与电感l1中电流有负值的假定相符,则回路中有和il2方向相同的环流;而在时,回路中环流的方向与il1的正方向相同。利用式(3-117)和式(3-126)可以求出电流断续工作时,输出电压uo与输入电压ui占空比du及ilmin之问的关系。

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