開關電源基礎第一講.ppt

1、,開關電源基礎知識 第一講,第一章 基本開關調整器 1.1降壓型開關電路拓撲（Buck電路） 1.1.1基本電路結構（如圖）,第一部分 電路拓撲分析,電插PCB板要求,1.1.2 四要素元件及其作用 a. T起開關作用，通常用MOS或三極管擔當 b. D1起續(xù)流作用，通常用二極管擔當 c. L起儲能作用，通常用電感擔當 d. C也起儲能作用，通常用電容擔當,附注：關鍵詞和定理解釋 a.“PWM”脈衝寬度調製模式 b.“Duty”脈衝寬度占空比 c.楞次定律：表述1，感生磁通總是阻礙原磁通的變化 表述2，感生電流總是阻礙原電流的變化 d.法拉第電磁感應定律：線圈兩端感應電動勢的大小與線圈 的圈數(shù)

2、成正比，與穿過線圈的磁通 量對時間的一階導數(shù)成正比 e.電感儲能公式：1/2*L*I*I f.電容儲能公式：1/2*C*U*U,1.1.3 Buck電路的工作原理,1.1.4Buck電路的輸出電壓 Vo=D*Vin (D1; VoVin),1.1.5 Buck電路電感上的典型波形 電感電流連續(xù)（CCM） 電感電流間斷（DCM）,1.1.6 Buck變換器的理想工作頻率 理想工作頻率：2550KHz,1.1.7 Buck變換器的優(yōu)缺點 優(yōu)點：電路拓撲簡單成本低 缺點：初次極間共地無電的隔離,1.2升壓型開關電路拓撲（Boost電路） 1.2.1基本電路結構（如圖）,1.2.2 四要素元件及其作用

3、 a. T起開關作用，通常用MOS或三極管擔當 b. D1起續(xù)流和開關作用，通常用二極管擔當 c. L起儲能作用，通常用電感擔當 d. C也起儲能作用，通常用電容擔當,附注：關鍵詞和定理解釋 a.“CCM”電感電流連續(xù)模式 b.“DCM”電感電流間斷模式 c.“PFC” 功率因素校正器 d.“PF” 功率因素：交流電有功功率與視在功率之比 PFTHD*Cos THD-總諧波失諧因子 Cos -相位崎變因子 e. “ESR” 電容器等效串聯(lián)電阻 f.伏秒平衡關係：任何電感線圈在沖磁儲能時沖磁電壓與沖磁時間的乘積 一定等於消磁放能時消磁電壓與消磁時間的乘積,電插PCB板要求,1.2.3 Boost

4、電路的工作原理,1.2.4 Boost電路的輸出電壓 Vo=1/1-D*Vin (D1;VoVin),1.1.5 Boost電路電感上的典型波形 電感電流連續(xù)（CCM） 電感電流間斷（DCM）,1.2.6 Boost變換器的工作頻率 Boost變換器的工作頻率是變頻的,1.2.7 Boost變換器的主要用途 Boost變換器主要用來做功率因素校正,1.1.8 Boost變換器的優(yōu)缺點 優(yōu)點：電路拓撲簡單成本低，對設 計功率因素校正器有獨到的 優(yōu)勢 缺點：初次極間共地無電的隔離 誤差放大器補償設計偏難,1.3“升降壓型”開關電路拓撲（Buck-Boost電路）（反向Boost電路） 1.3.1基

5、本電路結構（如圖）,1.3.2 四要素元件及其作用 a. T起開關作用，通常用MOS或三極管擔當 b. D1起續(xù)流和開關作用，通常用二極管擔當 c. L起儲能作用，通常用電感擔當 d. C也起儲能作用，通常用電容擔當,1.3.3 反向Boost電路的工作原理 電感儲能沖磁 電感放能消磁,+,-,Is,Ir,+,-,IL,Ir,Ic,1.3.4反向Boost電路的輸出電壓 Vo=D/1-D*Vin (D0.5 ;VoVin) (D0.5;VoVin),1.3.5 反向Boost電路電感上的典型波形 電感電流連續(xù)（CCM） 電感電流間斷（DCM）,1.3.6 反向Boost變換器的優(yōu)缺點 優(yōu)點：電

6、路拓撲簡單成本低，輸 出電壓的升降可以控制 調節(jié)，並能方便的得到負 極性電壓 缺點：初次極間共地無電的隔離 誤差放大器補償設計偏難,小結：現(xiàn)在我們對前面介紹的這幾種電路拓撲進行一下簡 單的小結 1.降壓電路（Buck） ；升壓電路（Boost）;反向Boost（Buck-Boost）是最 常見的開關電路拓撲，尤其是Buck和Boost是最基本的拓撲，其它的電路都是 由這兩種電路演變而來。 2.降壓電路（Buck） ；升壓電路（Boost）;反向Boost電路因為輸入端和輸出端 使用共同的地線，故又稱它們?yōu)槿薉C-DC調節(jié)器，又因它們的輸入端和出 端未隔離，故又稱它們?yōu)樵诰€式DC-DC調節(jié)器。 3.以上的這幾種電路拓撲均要使用四個要素元：“開關器件K”；“續(xù)流器件D”；“儲能電感L”；“儲能電容C” 4.以上的這幾種電路拓撲它們的穩(wěn)態(tài)工作狀態(tài)按電感中電流是否連續(xù)分為 “CCM”和“DCM”,5.降壓電路（Buck）升壓電路（Boost）反向Boost（Buck-Boo