電源技術(shù)例題匯編

1、1第五章共五十五頁零電流開關(guān)(kigun)準(zhǔn)諧振Buck變換器例題1 例 下圖所示的零電流開關(guān)(kigun)準(zhǔn)諧振Buck變換器，輸入電壓為12V，諧振電感Lr和諧振電容Cr的值分別為2H和79nF,平均輸出電壓為9V，負(fù)載電阻為9。輸出電感和輸出電容分別為10mH和100uF。求解：（1）開關(guān)頻率fs；（2）諧振電感充電的時間長度；（3）諧振電感中的峰值電流；（4）諧振電容峰值電壓。2共五十五頁開關(guān)(kigun)頻率 fs 為：解：（1）諧振(xizhn)頻率為：（2）平均輸出電流為： 諧振電感充電的時間長度為：共五十五頁 （3）諧振電感(din n)中峰值電流為：（4）諧振電容(dinrn

2、g)上電壓的表達(dá)式為：諧振電容峰值電壓為：共五十五頁零電流開關(guān)準(zhǔn)諧振(xizhn)Boost變換器例題1 例 下圖所示的零電流開關(guān)準(zhǔn)諧振Boost變換器，輸入電壓為12V，諧振電感 Lr 和諧振電容(dinrng) Cr 的值分別為2H和79nF,平均輸出電壓為15V，負(fù)載電阻為10。輸出電感和輸出電容分別為10mH和100uF。求解：(1) 開關(guān)頻率fs； (2) 諧振電感被充電時間；(3) 諧振電感中峰值電流； (4) 諧振電容中峰值電壓。5共五十五頁解：（1）開關(guān)(kigun)頻率為：（2）平均(pngjn)輸出電流為： 假定變壓器無損耗，輸入電流 IS 為： 諧振電感被充電的時間為：共

3、五十五頁 （3）諧振電感(din n)中峰值電流為：（4）諧振(xizhn)電容中峰值電壓為：共五十五頁零電壓開關(guān)準(zhǔn)諧振(xizhn)Buck變換器例題1 例 下圖所示的 ZVS 準(zhǔn)諧振Buck變換器，輸入(shr)電壓為12V，負(fù)載電阻為2。諧振電感Lr和諧振電容Cr的值分別為2H和79nF。開關(guān)頻率為200 kHz。輸出電感和輸出電容分別為10mH和100uF。求解：(1) 平均輸出電壓Va； (2) 諧振電容被充電的時間；(3) 諧振電容上峰值電壓； (4) 諧振電感電流的表達(dá)式。8共五十五頁解：（1）平均輸出(shch)電壓為：（2）平均(pngjn)輸出電流為： 諧振電容被充電的時間

4、為： （3）諧振電容的峰值電壓為：（4）諧振電感上電流的表達(dá)式為：共五十五頁零電壓開關(guān)(kigun)準(zhǔn)諧振Boost變換器例題1 例 下圖所示的 ZVS 準(zhǔn)諧振Boost變換器，輸入電壓為12 V，輸出電壓為24 V，負(fù)載電阻為6。諧振電感Lr和諧振電容Cr的值分別為2H和79nF。求解：(1) 開關(guān)頻率(pnl)fs； (2) 諧振電容被充電時間；(3) 諧振電感峰值電流； (4) 諧振電容峰值電壓。10共五十五頁解：（1）諧振電容(dinrng)頻率：fn = 400 kHz（2）平均(pngjn)輸出電流為： 假定變換器無損耗，則平均輸入電流 IS 為： 諧振電容被充電的時間為：開關(guān)頻率

5、為：共五十五頁 （3）諧振(xizhn)電感中峰值電流為：（4）諧振(xizhn)電容峰值電壓為：共五十五頁13boost變換器共五十五頁Boost變換器例題(lt)1共五十五頁Boost變換器例題(lt)2共五十五頁共五十五頁Boost變換器例題(lt)3共五十五頁共五十五頁Boost變換器例題(lt)4共五十五頁共五十五頁Boost變換器例題(lt)5共五十五頁共五十五頁Boost變換器討論題1 例 已知一升壓變化器工作電壓為12VUi18V,輸出電壓36V，輸出電流（0.55）A,紋波電壓為輸出電壓Uo的0.5，工作頻率為50kHz。（1）如果要求設(shè)計在電感電流連續(xù)模式下工作，求臨界(l

6、n ji)電感值。（2）如果設(shè)計成電感電流不連續(xù)工作狀態(tài)，求各工作段占空比、開關(guān)管峰值電流和平均電流。23共五十五頁共五十五頁Boost變換器討論(toln)2假定(jidng)一定電感電流連續(xù)模式的Boost變換器，輸入電壓為Ui=9V12V，輸出電壓Uo24V，輸出電流Io 0.55A，開關(guān)頻率為50kHz。設(shè)計指定紋波電流 I1A,紋波電壓U100mV,求電感值、電容值和二極管參數(shù)。25共五十五頁26buck變換器共五十五頁27Buck變換器例題(lt)1 例1 已知一降壓變換器工作電壓為10VUi20V,輸出電壓5V，紋波電壓為輸出電壓Uo的0.5，負(fù)載電阻110 變化，求工作頻率為1

7、0kHz和50kHz下所需電感(din n)值、電容值和開關(guān)管的峰值電流。270.5A共五十五頁28187.537.5共五十五頁2915.5共五十五頁30例2 已知工作在連續(xù)模式的降壓變換器輸入電壓Vs46V53V，輸出電壓5V，Io1A5A，工作開關(guān)頻率fs=80kHz，紋波電流小于2A，紋波電壓小于50mV。（1）計算所需濾波電感和電容(dinrng)參數(shù)（2）選擇開關(guān)管和二極管參數(shù)（3）利用計算值進(jìn)行電路仿真30Buck變換器例題(lt)2共五十五頁31共五十五頁32Buck變換器例題(lt)3例3 輸入電壓為10 V，開關(guān)頻率為1 kHz。負(fù)載要求平均電壓為5 V，最大紋波電壓為20

8、mV。輸出(shch)電感最大紋波電流為0.2 A。求：（1）占空比；（2）輸出電感；（3）輸出電容；（4）當(dāng)開關(guān)頻率增加到10 kHz時的輸出電容。共五十五頁33共五十五頁34試設(shè)計一降壓(jin y)變換器，已知：輸入電壓VS=4653V, 輸出電壓Vo=5V, Io=1A4A，工作開關(guān)頻率f80kHz。如果設(shè)計成全部工作在電流不連續(xù)狀態(tài)，求各工作段占空比、電感值和開關(guān)管峰值電流。Buck變換器討論(toln)共五十五頁35Buckboost變換器共五十五頁Buck-Boost變換器例題(lt)136共五十五頁共五十五頁Buck-Boost變換器例題(lt)238共五十五頁共五十五頁Buc

9、k-Boost變換器例題(lt)340共五十五頁共五十五頁Buck-Boost變換器例題(lt)4 例 Buck-Boost變換器，輸入電壓12V，負(fù)載電阻24，開關(guān)頻率為10kHz，電感和輸出電容分別(fnbi)為1mH和100uF。如果要求輸出電壓為輸入電壓的兩倍，求：（1）占空比；（2）輸出紋波電壓峰峰值；（3）平均輸入電流幅值；（4）平均電感電流幅值；（5）電感電流峰值42共五十五頁共五十五頁Buck-Boost變換器思考題144共五十五頁共五十五頁共五十五頁共五十五頁48Cuk變換器例題(lt) 例 Cuk變換器，輸入電壓 48 V，平均輸出電壓幅值為 36 V，負(fù)載電阻 9 ，能量

10、傳輸電容的最大紋波電壓 0.5 V，開關(guān)頻率(pnl)為 64 kHz。如果電感L1 =10mH， L2=1mH，C2=100uF。求：（1）占空比；（2）能量傳輸電容C1的值；（3） L1中的電流紋波峰峰值；48共五十五頁49Cuk變換器例題(lt)共五十五頁50共五十五頁隔離(gl)型Buck變換器單端正激變換器例 如下圖所示正激變換器，輸入電源電壓 60V，二次主輸出的平均輸出電壓為 5V,開關(guān)頻率(pnl)為1kHz，輸出電感電流紋波最大值為 0.1A，原邊繞組匝數(shù) 60，匝比 N3/N1= 1。求： （1）二次主繞組匝數(shù)最小值 N2； （2）輸出濾波電感 L 的值。51UN2UO共五

11、十五頁隔離(gl)型Buck變換器單端正激變換器共五十五頁隔離(gl)型Buck-Boost變換器單端反激變換器連續(xù)工作模式下的反激變換器，輸入電壓為 50V，平均(pngjn)輸出電壓為 100 V，一次繞組勵磁電感 Lp 為 1 mH，匝比 Ns/Np =4。當(dāng)開關(guān)頻率 fs =1 kHz 時，求： （1）占空比； ；（2）二次繞組的勵磁電感。Ns: N2 NP: N1共五十五頁隔離(gl)型Buck-Boost變換器單端反激變換器共五十五頁內(nèi)容摘要1。解：（1）諧振頻率為：。零電流(dinli)開關(guān)準(zhǔn)諧振Boost變換器例題1。解：（1）開關(guān)頻率為：。解：（1）平均輸出電壓為：。零電壓開關(guān)準(zhǔn)諧振Boost變換器例題1。Boost變換器例題5。（1）如果要求設(shè)計在電感電流(dinli)連續(xù)模式下工作，求臨界電感值。（2）如果設(shè)計成電感電流(dinli)不連續(xù)工作狀態(tài)，求各工作段占空比、