开关电源的基本工作原理 admin    17/07/04



    在此顺便说明:由于电容两端的电压变化量ΔU相对于输出电压Uo来说非常小,为了简单,我们这里把Uo当成常量来处理。在某种情况下,如需要对电容的初次充、放电过程进行分析时,必须需要建立微分方程,并求解。因为输出电压Uo的建立需要一定的时间,精确计算得出的结果中一般都含有指数函数项,当令时间变量等于无穷大时,即电路进入稳态时,再对相关参量取平均值,其结果就基本与(1-4)相等。

    对(1-4)式进行积分得:

式中i(0)为控制开关K转换瞬间(t = 0时刻),即:控制开关K刚接通瞬间流过电感L的电流,或称流过电感L的初始电流。

    当控制开关K由接通期间Ton突然转换到关断期间Toff的瞬间,流过电感L的电流iL达到最大值:

    在Toff期间,控制开关K关断,储能电感L把磁能转化成电流iL,通过整流二极管D继续向负载R提供能量,在此期间储能滤波电感L两端的电压eL为:

    式中–Uo前的负号,表示K关断期间电感产生电动势的方向与K接通期间电感产生电动势的方向正好相反。对(1-7)式进行积分得:

&式中i(Ton+)为控制开关K从Ton转换到Toff的瞬间之前流过电感的电流,i(Ton+)也可以写为i(Toff-),即:控制开关K关断或接通瞬间,之前和之后流过电感L的电流相等。实际上(1-8)式中的i(Ton+)就是(1-6)式中的iLm,即:

    因此,(1-9)式可以改写为:

当t = Toff时iL达到最小值。其最小值为:

    面计算都是假设输出电压Uo基本不变的情况得到的结果,在实际应用电路中也正好是这样,输出电压Uo的电压纹波非常小,只有输出电压的百分之几,工程计算中完全可以忽略不计。

    从(1-4)式到(1-11)和图1-3、图1-4、图1-5中可以看出:

    当开关电源工作于临界连续电流或连续电流状态时,在K接通和关断的整个周期内,储能电感L都有电流流出,但在K接通期间与K关断期间,流过储能电感L的电流的上升率(绝对值)一般是不一样的。在K接通期间,流过储能电感L的电流上升率为: ;在K关断期间,流过储能电感L的电流上升率为: 。因此:



0 评论 | 直到2022-08-08 17:26添加评论