TS
TS tontoff
uL
t on
t off
Ud -UO
Ud Uo
UOtonUd DU d Ud TS
0 -UO
DTS
Uo
t
①UO只与D有关。 ②在D的变化范围内，改变D值就可以改变输出电压平均值的大小，即Uo 只与D有关。
三.数量关系： 2.忽略所有元件的损耗，则输入功率等于输出功率，即：
VT周期性导通、关
UO
断，则电压、电流
t
波形周期性重复， 如图所示。 (续
0
i
t on
t off
上一页)
o
IO
0
t
iC
I2 IO
0
t
I1 - IO
三.数量关系：
1.在稳定条件下，一个周期内电感电流平均增量为零的现象称为电感
伏秒平衡。△i=0，从而△Ψ=0，则有电感 伏秒平衡方程：
(U dU o)ton U otoff
假设电感电流iL中所有纹波分量都通过电容，直流分量都通过电阻。图中阴影 部分面积表示TS/2时间内电容充电或放电的电荷。
Q1× TS× ILTS IL 22 2 8
U Q
iL
OC
பைடு நூலகம்
TS
t on
t off
I2
I
L
I L
I1
t
0
结论： ①选择合适的LC值可以纹波电压的大小。
②纹波电压的大小与负载无关。
1.VT导通时：
UD Ud
id iL
id iL L
Ud 忽u dO为L 略iLtU 输u 输 出U L 出dU电dU 电 L U 压压U U d的U的du o U 平d 纹d L 均U 波 0i 为 值id：du oVuVu oToT降o 定 uu降D压 D i压U L 变值 线 V变i换oViiDDi换DLLD电， 性 电路 路U LLdu增 u L降Lu压 C 长 变u u CiCi换CC电uCCu路oLRiRiVOO T导u u uC 通 ooi C时C等效Ri O电路 u o
二.工作原理：
*波形如图所示
uD
TS
U 0 D
Ud
DTS
0
uL
t on
t off
t
uL Uo
Ud -UO
Ud Uo
0
t
Uo
-UO
iL
U
I2
iL o t
IL
L
I1
t
0
二.工作原理：
*波形如图所示(续上一页) uO ,uC
TS
UO
t
0
i
t on
t off
o
u
iO o R
IO
0
t
iC
I2 IO
iCiLiO
0
t
I1 - IO
二.工作原理：
3.在稳定条件下，
VT周期性导通、关
uD
TS
断，则电压、电流波
Ud
形周期性重复， 如图所示。
DTS
0
uL
t on
t off
t
Ud -UO
Ud Uo
0
t
Uo
-UO
iL
I2
IL
I1
t
0
二.工作原理：
3.在稳定条件下， uO,uC
TS
i C u C C
iO
R

uo

图3.2.1降压变换电路
1.Ud为直流电压源； 2.VT是电力电子器件 （目前都用全控型器件）； 3.VD为续流二极管；4.L为滤波电感； 5.C是滤波电容； 6.R为负载
二.工作原理：
依据电路参数的不同，本电路可以工作在电感电流连续状态、电感电流 临界连续状态及电感电流断续状态；下面以电感电流连续时为例。
iO o R
IO
0
t
iC
I2 IO
iCiLiO
0
t
I1 - IO
二.工作原理：
2.VT断开时：
电源脱离电路，电感释放已经储存了能量，向负载供电，iL经VD续流。 VD导通，等效电路如图
UD 0 id 0 VT
iL L
iL L
0uu L u iu d o
L
o
U u 忽略输出电压的d纹波： o
巩固练习
数量关系计算：
1.有一开关频率100kHz的降压斩波电路，输入电压为20V，占 空比0.8，输出电流4A连续，要求输出纹波电压小于10mV ，求：1）维持电感电流临界连续的电感值LO； 2）滤波电容C的最小值。
巩固练习
数量关系计算：
2.有一开关频率50kHz的降压斩波电路，电感电流连续，电感 值L=0.05mH，输入电压Ud为15V，输出电压Uo=10V。 求：1）占空比D的大小；2）电感中电流的峰-峰值△IL;
uL Uo
u
iD
DUVoD
u
u
D L Vu i DCiDC CRiuOL
i C
u u o C C

iO
R

uo

dLi-Uo 0为定 降压i值 变L线 换， 电性 路 衰降压减 变换的 电路VT断开时等效电路
dt L
iL - U o t L
uC uo iL iC io
4.维持电感电流临界连续的电感值LO：
电感电流临界时的
结论：
波形如右图所示
T ，此时I1=0 t Tt LOUdTSD(1D)
iL
i①L 临界负载电S流IOK是保证电感电流连续的最
t t 小 空值 比与D有输关o入Sn；电压Ud、off电感L、开关频率f及占
2IOK
I 2 on
off
5）电感电流临界 时负载电流平均 值IOK:
iL d o t L
iL iC io
二.工作原理：
*波形如图所示
uD
TS
UD Ud
Ud
0 DT
uL
t on
t
uL Ud Uo
Ud -UO 0
Ud Uo
t
iL
I2
iL Ud Uo t L
IL
I1
t
0
二.工作原理：
*波形如图所示(续上一页) uO ,uC
TS
UO
t
0
io
t on
u
3.2 降压变换电路
3.2 降压变换电路
导入： 1.降压变换电路是一种输出电压的平均值低于输入 直流电压的变换电路。
2.应用：开关电源及直流电动机驱动，如：UPS，手机、笔记本等便携
式设备的直流电源，无轨电车、地铁列车、电动汽车的无级变速控制等。
新课一：.电路组成： VT
iL L
id
Ud

u L iD u DVD
PoPd 或 U oIOU dId
因此，输入电流平均值Id与负载电流平均值Io的关系为：
IOUd Id 1 Id UO D
三.数量关系： 3.流过电感电流的峰 - 峰值△ IL：
IL I2I1
iL
TS
t on
t off
I2
I
L
U D(1D)
I1
I L
t
IL d fL
0
三.数量关系：
IOKUdTSD(1D) 2LO
I2
I L
②I L开关频率f越高、电感L越大、IOK越小， 越I 1容易实现电感电流连续工作模式。
t
0
t
0 ③实际负载电流IO>IOK时，电感电流连续；
IO=IOK时，电感电流临界连续；IO<IOK时，
电感电流断续。
三.数量关系： 5.电感电流连续时输出电压纹波△UO/UO：