4.BUCK变换器CCM稳态分析
由电感电压伏秒平衡原理有:
(Vs Vo ) DTs Vo (1 D)Ts
得:
Vo M D Vs
BUCK变换器的稳态电压变比永远小于1，所以 BUCK变换器也称为降压变换器。
M BUCK变换器稳态电压变比特性
M BUCK变换器电感电流纹波
当K>Kcrit时为连续导电模式，当K<Kcrit时为不连续导电模式。
13.Kcrit与M(D1)关系的图解
14.Buck變換器的优缺点
优点：
1 电路简单。 2 动态特性好。 缺点： 1 输入电流是脉动的，这将会引起对输入电源的电磁干扰，所 以在实际应用中常在电源与变换器之间增加一个输入滤波网络 2 稳态电压比永远小于1，只能降压不能升压； 3 开关晶体管发射极不接地．这将使其驱动电路复杂．
10.D2与电路参数的关系推导
Vs Vo V D1Ts ( D1 D2 ) o 2L R V Vo 1 2L 1 得﹕ 1 s M Vo RTs D1 ( D1 D2 ) Io 得 ﹕M D1 D1 K D1 D2 D1 D1 D2
K D1 4K D2＝ D2＝ ( 1 ＋ 2 1) D1＋D2 2 D1 Vo D1 得 ﹕M Vs D1 D2 2 1 1 4K D12
8.BUCK变换器DCM稳态分析
由电感电压伏秒平衡原理有:
(Vs Vo ) D1Ts Vo D2Ts
得:
Vo D1 M Vs D1 D2
DCM模式下，BUCK变换器的稳态电压变比仍 永远小于1，但M不但与导通比D1有关，也与D2有 关，而D2取决于电路参数。
9.DCM主要参量的稳态波形
电感电流纹波 I （峰值到平均值）为：
Vs Vo i DTs 2L
峰－峰值为：
iPP
Vs Vo DTs L
假设效率为１，则输入输出的电流比为：
Io 1 MI IS D
7.DCM MODE
当电感L较小，或电阻R较大，或开关颇率fS较低时， BUCK变换器也将工作在不连续导电模式下，如下图： ①晶体管导通，二极管截止。运行的时间长度为D1Ts； ②晶体管截止，二极管导通。运行的时间长度为D2Ts； ③晶体管和二极管都截止，运行的时间长度为Ts-(D1+D2)Ts
18.ON時的集极峰值電流公式
Vin DmaxTs 由 ﹐Vin L DmaxTs Ip Pout 1 ( ) Vin Dmax I p 2Ts 2 LI
2 p
LI p
2 Pout Ip Ic DmaxVin 設Dmax 6.2 Pout 0.4, 80%, 則I c Vin
BUCK变换器
报告人：王同新
2004年1月
1.BUCK变换器的电路拓扑
图（b）所示的三端开关器件有三個端子﹕有源元件的端 钮，称为有源端﹐用a表示；无源元件的端钮，称为无源端， 用p表示；有源元件和无源元件相连接的端钮，称为公共端， 用c表示。公共端c与能量传递电感L相连．
2.BUCK变换器的工作原理
19.DPS-500FB A Ip波形(2A/div)
20.Forward變壓器体積
S l LI mag Bmax I mag H max
0 e I mag
Bmax
2 mag
Volume
0 e I
B
L
Hale Waihona Puke 2 max其中 ﹐I mag
n TsVout L
当晶体管导通时，二极管截止 (t=0~DTs)，输入电压Vs向能量传递电 感L充磁，同時提供能量給負載和電容； 当晶体管截止时，二极管导通 (t=DTs~Ts)，电感把前一阶段贮存的能 量全部释放给负载和电容．显然，晶体 管导通的时间越长，即D越大，负截获 得的能量越多，输出电压越高。
M主要参量的稳态波形
15.單端正激變換器
16. 交換電晶體的耐壓
集极電壓被限制為﹕VCEmax=2Vin
17.ON時的集极峰值電流
磁化消磁電流為﹕
I mag
Vin DTs Lout
集极峰值電流為﹕
IL I L Vin DTs I c I mag n n L Vin D nVout 又 ﹐Vout Vin n D I L nTsVout I L Ic n L n
11.DCM与CCM模式的稳态电压变比曲线
12.DCM与CCM的临界条件
i I o 是连续与不连续导电模式的分界条件，则有：
Vo (Vs Vo ) D1Ts Io i R 2L
可得BUCK变换器连续与不连续导电模式的临界条件为：
K crit
2L 1 M RTs
K crit 1 D1