国产精品视频你懂的-国产精品视频网-国产精品视频一区二区猎奇-国产精品视频一区二区三区-国产精品视频一区二区三区不-国产精品视频一区二区三区不卡

廣東可易亞半導體科技有限公司

國家高新企業

cn en

應用領域

【開關電源】buck電路的電感電流波形-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2022-10-21 

分享到:

【開關電源】buck電路的電感電流波形-KIA MOS管


1.沒有電容,a點的波形圖

buck電路 電感電流 波形


上圖中,把所有器件都想象為理想狀態下,開關S1閉合和斷開的過程,流過L1的電流的波形是怎樣的?


(1)開關閉合時,電流開始升高:根據電感公式,得:電流變化率 = Vin / L = 15 / L。


(2)電路穩定時,也就是電流變化率為0,L1兩端的電壓為0.


(3)開關斷開時,D1把電感兩端的電壓鉗位在0.7V,因為b點為地,是0V,所以a點就是-0.7V;根據電感公式,得:電流變化率 = -0.7 / L。


從這里可以看出,上升的斜率比下降的斜率大,所以波形如下圖所示:

buck電路 電感電流 波形


可以看出電流是失控的,會一直增大。只有當電流的上升頻率和下降頻率相同時,開關電源才能維持穩定的電壓。


2.有電容,a點的波形圖

buck電路 電感電流 波形


(1)導通瞬間,電流直接流過C1,負載被短路,相當于15V直接接在L1中,此時電流上升斜率 = 15 / L。如果此時斷開開關,因為是突然斷開,是高頻信號,會直接將電容C1短路,所以電感兩端的電壓和D1兩端的電壓相等(二極管將電壓鉗位在0.7V)。電流下降斜率 = 0.7 / L。


(2)隨著導通的進行,開始對C1充電,假設充電到2V。Vc為2V,那么電感兩端電壓為15 - 2 = 13V,此時電流上升斜率 = 13 / L。如果此時斷開開關,C1兩端電壓為2V,二極管兩端的電壓為-0.7V,所以電感兩端必須為2.7V,此時電流下降斜率 = 2.7 / L。


從這里可以看出,電感電流上升過程中,斜率逐漸變小,由最開始的15 / L,到后來的13 / L;電感電流下降過程中,斜率逐漸變大,由最開始的0.7V / L,到后來的2,7 / L。


通過上述分析(這里不好理解):加了一個電容后,電感電流的上升斜率和下降斜率達到一個平衡(最終相等)。總之,上圖所示的電路圖,只要開關S1開和關的頻率固定,a點電壓幾乎非常穩定。


3.穩定a點電壓的方法

只要起點和終點一樣,a點電壓就非常穩定。

buck電路 電感電流 波形


4.電感工作模式

因為電感是和負載串聯的,所以電感上的電流大小就是負載中的電流大小。


(1)連續模式

buck電路 電感電流 波形


中間藍色的線對應的電流值,就是電感輸出的平均電流。電感電流的峰峰值都不為0,稱為連續模式,也簡稱CCM。這種模式最常用。


(2)臨界模式

buck電路 電感電流 波形


電流的下峰值為0,稱為臨界模式,因為是連續的,也可以稱為臨界連續模式,簡稱BCM。


(3)斷續模式

buck電路 電感電流 波形


電流下降到0后,過一段時間電流才開始上升。也就是一個周期中,有一段時間電流為0,這種模式稱為斷續模式,簡稱DCM。

一般是讓電感工作在連續模式,系統比較穩定。


5.伏秒法

要怎樣才能讓系統輸出穩定電壓呢?也就是電感不會失控?只要保證以下公式成立即可:

上升的△V * △t = 下降的△V * △t


電流上升時電壓的變化量 * 時間 = 電流下降時電壓的變化量 * 時間,開通時電壓和時間的積分要和關斷時候的積分相等。因為是電壓乘以時間,所以被稱為伏秒法。


buck電路 電感電流 波形


只要紅色的面積和綠色的面積相等,就能保證電感輸出穩定的電流。


當時大多數情況下,上升的△V和下降的△V不相等,所以需要調節開關的導通和關斷時間,讓兩者和時間相乘后相等,乘積相等即可,滿足伏秒法則,電感工作就比較穩定。


6.總結

(1)感應電壓的大小與電流的大小無關,只和電流的變化率有關。


(2)對于buck電路而言,因為電感和負載串聯,所以電感的電流和負載電流相同,并且因為流過電感的電流是有紋波的,所以這里說的是電感的平均電流。


(3)對于連續工作模式下的電感,電感的平均電流位于電流波形圖的幾何中心,也就是下圖的藍色部分。


buck電路 電感電流 波形



聯系方式:鄒先生

聯系電話:0755-83888366-8022

手機:18123972950

QQ:2880195519

聯系地址:深圳市福田區車公廟天安數碼城天吉大廈CD座5C1


請搜微信公眾號:“KIA半導體”或掃一掃下圖“關注”官方微信公眾號

請“關注”官方微信公眾號:提供  MOS管  技術幫助

免責聲明:本網站部分文章或圖片來源其它出處,如有侵權,請聯系刪除。