鉅大LARGE | 點擊量:1250次 | 2019年12月26日
開關電源原理與設計(四):串聯式開關電源儲能濾波電容的計算
1-2-4.串聯式開關電源儲能濾波電容的計算
我們同樣從流過儲能電感的電流為臨界連續電流狀態著手,對儲能濾波電容C的充、放電過程進行分析,然后再對儲能濾波電容C的數值進行計算。
圖1-6是串聯式開關電源工作于臨界連續電流狀態時,串聯式開關電源電路中各點電壓和電流的波形。圖1-6中,Ui為電源的輸入電壓,uo為控制開關K的輸出電壓,Uo為電源濾波輸出電壓,iL為流過儲能濾波電感電流,Io為流過負載的電流。圖1-6-a)是控制開關K輸出電壓的波形;圖1-6-b)是儲能濾波電容C的充、放電曲線圖;圖1-6-c)是流過儲能濾波電感電流iL的波形。當串聯式開關電源工作于臨界連續電流狀態時,控制開關K的占空比D等于0.5,流過負載的電流Io等于流過儲能濾波電感最大電流iLm的二分之一。
在Ton期間,控制開關K接通,輸入電壓Ui通過控制開關K輸出電壓uo,在輸出電壓uo的作用下,流過儲能濾波電感L的電流開始增大。當作用時間t大于二分之一Ton的時候,流過儲能濾波電感L的電流iL開始大于流過負載的電流Io,所以流過儲能濾波電感L的電流iL有一部分開始對儲能濾波電容C進行充電,儲能濾波電容C的兩端電壓開始上升。
當作用時間t等于Ton的時候,流過儲能濾波電感L的電流iL為最大,但儲能濾波電容C的兩端電壓并沒有達到最大值,此時,儲能濾波電容C的兩端電壓還在繼續上升,因為,流過儲能濾波電感L的電流iL還大于流過負載的電流Io;當作用時間t等于二分之一Toff的時候,流過儲能濾波電感L的電流iL正好等于負載電流Io,儲能濾波電容C的兩端電壓達到最大值,電容停止充電,并開始從充電轉為放電。
可以證明,儲能濾波電容進行充電時,電容兩端的電壓是按正弦曲線的速率變化,而儲能濾波電容進行放電時,電容兩端的電壓是按指數曲線的速率變化,這一點后面還要詳細說明,請參考后面圖1-23、圖1-24、圖1-25的詳細分析。
下一篇:詳解開關電源的拓撲結構