Buck转换器平均电路模型的修正
发布时间:2008/10/8 0:00:00 访问次数:565
如果令开关晶体管v的通态电阻为rds,滤波电感l和滤波电容c的esr分别为rl和rc,则整流二极管d可以用电池udo和正向电阻rd的串联模型表示,udo为整流二极管的阈值电压(threshold voltage)。整流二极管的通态特性id=f(ud),如图1所示,可以用式(12-53)来描述:
图1 整流二极管d的通态特性id=f(ud)
在ud>udo时,整流二极管导通,其通态特性id=f(ud)的电流id上升的斜率为。
当考虑这些元件的寄生参数时,就意味着电感电流波形有纹波分量如图2所示。图中il、il和δi分别表示电感电流的瞬时值、平均值和纹波峰一峰值。这时pwm转换器平均电路模型应该如何建立呢?下面以图3所示的buck转换器为例,介绍一种等效平均电阻法对上述pwm转换器平均电路模型进行修正。
图2 电感电流的波形 图3 考虑寄生参数的buck转换器
为了分析方便作如下的基本假定:即开关器件的输出电容可以忽略不计,在关断状态时,开关管的电阻为无穷大。这样,有寄参数的buck转换器的平均电路模型如图4所示。图中的三端pwm开关模型用受控电流源dil.和受控电压源duap表示,rds1、rl1、rc1和rd1分别为各寄生电阻rds、rl、rc和rd的等效平均值,等效的原则是:按照电流有效值和平均值计算的电阻功耗相等。下面按照这一原则计算各寄生电阻的等效平均值。
图4 考虑寄生参数的buck转换器平均电路模型
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如果令开关晶体管v的通态电阻为rds,滤波电感l和滤波电容c的esr分别为rl和rc,则整流二极管d可以用电池udo和正向电阻rd的串联模型表示,udo为整流二极管的阈值电压(threshold voltage)。整流二极管的通态特性id=f(ud),如图1所示,可以用式(12-53)来描述:
图1 整流二极管d的通态特性id=f(ud)
在ud>udo时,整流二极管导通,其通态特性id=f(ud)的电流id上升的斜率为。
当考虑这些元件的寄生参数时,就意味着电感电流波形有纹波分量如图2所示。图中il、il和δi分别表示电感电流的瞬时值、平均值和纹波峰一峰值。这时pwm转换器平均电路模型应该如何建立呢?下面以图3所示的buck转换器为例,介绍一种等效平均电阻法对上述pwm转换器平均电路模型进行修正。
图2 电感电流的波形 图3 考虑寄生参数的buck转换器
为了分析方便作如下的基本假定:即开关器件的输出电容可以忽略不计,在关断状态时,开关管的电阻为无穷大。这样,有寄参数的buck转换器的平均电路模型如图4所示。图中的三端pwm开关模型用受控电流源dil.和受控电压源duap表示,rds1、rl1、rc1和rd1分别为各寄生电阻rds、rl、rc和rd的等效平均值,等效的原则是:按照电流有效值和平均值计算的电阻功耗相等。下面按照这一原则计算各寄生电阻的等效平均值。
图4 考虑寄生参数的buck转换器平均电路模型
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