SEPIC电路分析ppt

i1
Vg
L1
ic1 C1
ic 2
L2 C2
vo R
i2
图2 当MOSFET导通时电路
回路方程：
V L1 V g
V
L2
V C1
iC
1
I2
iC
2
VO R
-
1、理想情况下电路分析
MOSFET关断时电路
i1 L1 i1
Vg
ic1 C1
D
L2 C2 i2
vo R
图3 MOSFET关断时电路图
回路方程：
D ( I 1 I 2 ) R c 1 I 2 R L 2 V C 1 D 'V V D ( I 1 I 2 ) R D I 2 R L 2 0
M (D ) V V O g V g(D D 'R L 1R D D 'R 2(V D g D D D ') '( R D R D D ' D R R Q )V D D D 'R L 2 R D D (D ')2)
电容充放电平衡方程
D2ID'I10
D (V R OD'(I1I2V R O)0
-
I1
D VO 1D R
I
2
Vo R
3、器件的选择
1） 电感的选择
确定电感的规则是，在最小输入电压时使 得纹波电流的大小约为稳定值得30%。
得
电感L1的纹波电流：
Vg
L1
dVL1 dt
i1 30 % I1
图6 MOSFET关断时电路图
V L 1 V g I 1 R L 1 V 1 ( I 1 I 2 ) R D V D V O
V L 2 V V D ( I 1 I 2 ) R D I 2 R L 2
iC1 I1
iC2
I1
I2
V R
-
2、实际情况下电路分析
电感伏秒平衡方程
D V g I 1 R L 1 ( I 1 I 2 ) R Q D ' V g I 1 R L 1 V c 1 ( I 1 I 2 ) R D V D V O 0
iL1
Vg 2L1
DTs
L1
VgTS (1D) 2IO0.3
同理可得L2的值
L2
L1
V0TS D 2Io0.3
-
3、器件的选择
2） 电容的选择
确定电容的规则是，在最小输入电压时使 得纹波电压的大小约为稳定值得5%。
电容C1的纹波电压：
C1
dUC1 dt
I2
UC1 5% UC1
同理可得C2的值
UC1
I2 C1
DmaxTs
C1
I 2 DTS 0.1Vg
C1
I o DTS 0.1Vo
-
3、器件的选择
3） 功率MOSFET的选择
流过开关管的最大电流值
I I I Q (pe)ak1(pe)ak2(pe)ak 其中
承受到最大反向电压为
VQ Vg Vo
I1(pea ) k I1iL1
I2(pea ) k I2iL2
2） 电力二极管的损耗
Pof f(VgVo)Qr Pon(I1I2)2RD PDPoffPon
3） 电感的的损耗
PL1 I12RL1 PL2 I22RL2
-
5、效率的计算
VgI1(PPDPL1PL2)
VgI1
-
-
4） 电力二极管的选择
流过二极管的最大电流值 承受到最大反向峰峰值电压为
IQ( peak)
VRDVg Vo
-
I I I Q (pe)ak1(pe)ak2(pe)ak
4、损耗的算
1） MOSFET的开关损耗
I1 I 2 Vg VO
Vg Vo i (t )
I1 I 2 VD(t )
t0
t1
t2
RL2
图5 当MOSFET导通时实际电路
V L 1 V g I1 R L 1 (I1 I2)R Q V L 2 (I1 I2)R Q I2 R L 2 V C 1
iC1 I2
iC 2
V R
-
2、实际情况下的电路分析
MOSFET关断时实际电路 回路方程：
i1 Vg
i2
iC 2
L2 C2 vo R
RL2
-
VO
1DDVg
VC1 Vg
I1
D VO 1D R
I
2
Vo R
2、实际情况下的电路分析
i1
iD
vDS Q1
i2
iC 2
L2 C2
vo R
RL 2
图4 实际情况下的电路
-
2、实际情况下的电路分析
MOSFET导通时实际电路
回路方程：
i1 Vg
iD RDS
i2
iC 2
L2 C2 vo R
V g
V L1
VC1
VO
0
V L 2 V O
i
C
1
I1
i
C
2
I1
I2
VO R
-
1、理想情况下电路分析
电感伏秒平衡方程
Dg V D '(V gV oV C 1)0
DC1 V D '(Vo)0
电容充放电平衡方程
D2ID'I10
D (V R OD'(I1I2V R O)0
图7 MOSFET关断时的波形图
a） MOSFET的关断损耗
P of f 1 2I1I2(V gV o)t2t0
b） MOSFET的开通损耗
P on 1 2I1I2(V gV o)t4t3
c） MOSFET的导通损耗
P 1I1I2RQ
d） 一个周期内MOSFET总的损耗
PQPof f PonP1
-
4、损耗的算
SEPIC电路分析
-
主要内容
1、理想情况下的电路分析 2、实际情况下的电路分析 3、器件的选择 4、损耗的计算 5、电路效率的计算
-
1、理想情况下电路分析
L1
ic1 C1
i1
iD
Vg
Leabharlann Baidu
vDS
Q1
D
L2 C2 i2
vo R
图1 理想情况下SEPIC电路
-
1、理想情况下电路分析
MOSFET开通时电路