电力电子Ch9-1c_晶体管功率电路第1节_Buck-Boost
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ruanxbnuaaeducn联系方式200858第九章晶体管功率电路91单晶体管功率电路92多晶体管功率电路93输出波形的控制和电压调节200858第九章晶体管功率电路91单晶体管功率电路92多晶体管功率电路93输出波形的控制和电压调节200858buckboost变换器的推导工作原理元器件选择和设计913buckboost变换器200858buckboost变换器的推导2200858buckboost变换器的推导3输入输出反极性
ΔI Lc ( + ) = ΔI Lc ( − ) Ui Uo ⋅ Ton = ⋅ Toff Lc Lc
U o Ton D = = U i Toff 1 − D
2008-5-8
D<0.5，Uo<Ui D>0.5，Uo>Ui
11
9.1.3 Buck/Boost变换器 Buck/Boost变换器的推导 工作原理 元器件选择和设计
2008-5-8
2
第九章 晶体管功率电路
9.1 单晶体管功率电路 9.2 多晶体管功率电路 9.3 输出波形的控制和电压调节
2008-5-8
3
9.1.3 Buck/Boost变换器 Buck/Boost变换器的推导 工作原理 元器件选择和设计
2008-5-8
4
Buck/Boost变换器的推导(1)
电容量：
2008-5-8
Cf >
100 D 100 DPo = f γ RLd f γ U o2
16
2008-5-8
8
Q导通
+
ULf
_
U Lc
diLc = U i = Lc dt Ui = ⋅ Ton Lc
9
ΔI Lc ( + )
2008-5-8
Q关断
U Lc
diLc = −U o = Lc dt Uo = ⋅ Toff Lc
10
ΔI Lc ( − )
2008-5-8
输入输出关系
Ui ΔI Lc ( + ) = ⋅ Ton Lc Uo ΔI Lc ( − ) = ⋅ Toff Lc
iD
U ce = U i + U o13二极管平均电流：
I D = Io
有效值电流： I Drms = I Lc 1 − D I = o ⋅ 1− D 1− D Io = 1− D 电压应力：
U D = Ui + Uo
iD
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14
电感
电感电流 脉动： 电感量：
ΔI Lc =
Ui ⋅ DTs Lc
Uo < Ui
Uo > Ui
2008-5-8
Uo D1 = U i 1 − D2
5
Buck/Boost变换器的推导(2)
Lc
2008-5-8
6
Buck/Boost变换器的推导(3)
输入输出反极性！
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7
9.1.3 Buck/Boost变换器 Buck/Boost变换器的推导 工作原理 元器件选择和设计
Ui Lc = ⋅ DTs ΔI Lc
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15
滤波电容
Q + ULc _ Lc iLc Cf D RLd _ Uo +
Ui
电容放电
Q + ULc _
Lc iLc
D
RLd _ Cf Uo +
Ui
电容充电
输出电压纹波： ΔU o = U o
Ton RLd C f
ΔU o U o = γ %
电力电子技术
讲授：阮新波
南京航空航天大学航空电源重点实验室 智能楼301室 Tel: (025)84896662(O); 84894882(H); 1385 166 2335(Cell) 1 E-mail: ruanxb@
联系方式
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第九章 晶体管功率电路
9.1 单晶体管功率电路 9.2 多晶体管功率电路 9.3 输出波形的控制和电压调节
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功率晶体管
输入电流： 输出电流： 电感电流 平均值： 功率晶体管 电流平均值： I Q ( av ) = I i 电流最大值： I = I + 1 ΔI Qp Lc Lc 2 电压应力：
2008-5-8
I i = D ⋅ I Lc
I o = (1 − D ) ⋅ I Lc
I Lc = Io 1− D
ΔI Lc ( + ) = ΔI Lc ( − ) Ui Uo ⋅ Ton = ⋅ Toff Lc Lc
U o Ton D = = U i Toff 1 − D
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D<0.5，Uo<Ui D>0.5，Uo>Ui
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9.1.3 Buck/Boost变换器 Buck/Boost变换器的推导 工作原理 元器件选择和设计
2008-5-8
2
第九章 晶体管功率电路
9.1 单晶体管功率电路 9.2 多晶体管功率电路 9.3 输出波形的控制和电压调节
2008-5-8
3
9.1.3 Buck/Boost变换器 Buck/Boost变换器的推导 工作原理 元器件选择和设计
2008-5-8
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Buck/Boost变换器的推导(1)
电容量：
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Cf >
100 D 100 DPo = f γ RLd f γ U o2
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Q导通
+
ULf
_
U Lc
diLc = U i = Lc dt Ui = ⋅ Ton Lc
9
ΔI Lc ( + )
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Q关断
U Lc
diLc = −U o = Lc dt Uo = ⋅ Toff Lc
10
ΔI Lc ( − )
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输入输出关系
Ui ΔI Lc ( + ) = ⋅ Ton Lc Uo ΔI Lc ( − ) = ⋅ Toff Lc
iD
U ce = U i + U o13二极管平均电流：
I D = Io
有效值电流： I Drms = I Lc 1 − D I = o ⋅ 1− D 1− D Io = 1− D 电压应力：
U D = Ui + Uo
iD
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电感
电感电流 脉动： 电感量：
ΔI Lc =
Ui ⋅ DTs Lc
Uo < Ui
Uo > Ui
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Uo D1 = U i 1 − D2
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Buck/Boost变换器的推导(2)
Lc
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Buck/Boost变换器的推导(3)
输入输出反极性！
2008-5-8
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9.1.3 Buck/Boost变换器 Buck/Boost变换器的推导 工作原理 元器件选择和设计
Ui Lc = ⋅ DTs ΔI Lc
2008-5-8
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滤波电容
Q + ULc _ Lc iLc Cf D RLd _ Uo +
Ui
电容放电
Q + ULc _
Lc iLc
D
RLd _ Cf Uo +
Ui
电容充电
输出电压纹波： ΔU o = U o
Ton RLd C f
ΔU o U o = γ %
电力电子技术
讲授：阮新波
南京航空航天大学航空电源重点实验室 智能楼301室 Tel: (025)84896662(O); 84894882(H); 1385 166 2335(Cell) 1 E-mail: ruanxb@
联系方式
2008-5-8
第九章 晶体管功率电路
9.1 单晶体管功率电路 9.2 多晶体管功率电路 9.3 输出波形的控制和电压调节
2008-5-8
12
功率晶体管
输入电流： 输出电流： 电感电流 平均值： 功率晶体管 电流平均值： I Q ( av ) = I i 电流最大值： I = I + 1 ΔI Qp Lc Lc 2 电压应力：
2008-5-8
I i = D ⋅ I Lc
I o = (1 − D ) ⋅ I Lc
I Lc = Io 1− D