buck基本拓撲結(jié)構(gòu)：

開關(guān)管ON，電源向負載電阻提供電能，電感電流線性增大，變化率：

?

?變化量：

開關(guān)管OFF，電感、電容中能量繼續(xù)向負載電阻提供電能，電感電流線性減小，變化率：

變化量：?

平衡狀態(tài)時：

由電感伏秒平衡得：?

?推導得：

?

理論電感電流在CCM，DCM下波形：

?開始實驗分析：

????????一開始時，電容還沒有充電，電荷量少，充電比耗電多，當電容充能到一定階段時，充電和耗電達到動態(tài)平衡，此時輸出電壓穩(wěn)定，即輸出電壓等于輸入電壓乘以占空比。如圖為輸入電壓為100v，占空比分別為50%，25%，33%時的仿真。

當占空比為%50時，vin為100v，vout為50v,由此得出Vo=vin*Don

???? 電感的大小和其電流波動幅度有關(guān)系，當電感越大時對電流的阻礙也越大，即此時電流瞬時變化量也越小。

當電感為10毫亨時iL變化如下在4.8-5.2左右跳動

??? 當電感變?yōu)?00毫亨時，iL變化如下在4.97-5.02間跳動明顯幅度減小

?????? 電感電流的變化還和開關(guān)頻率有關(guān)，開關(guān)頻率影響導通時間，即影響瞬時電感電流大小。電感為10毫亨，開關(guān)頻率為5k，電感電流的大概在4.8-5.2之間

當開關(guān)頻率變?yōu)?0k時iL在4.9-5.1之間變化，明顯幅度減小了一倍。

???? 由圖分析得到iL雖然波動但其平均值和iR是一樣的，iL的交流分量被電容給濾走了，在ic上體現(xiàn)

???? 電容越大，存儲電荷能力越強，變化越小。當電容為1000u時，經(jīng)過電容的交流電流如圖所示，產(chǎn)生的變化的電容電壓導致輸出電壓也有浮動。

?????? 當電容變大變成2000u時，可以明顯看到ic明顯幅度減小，并且輸出電壓也同樣波動減小。

?? 如果是開環(huán)仿真，如果電壓跳變?yōu)樵瓉韮杀?#xff0c;占空比不變?yōu)?0%，輸出電壓也將變?yōu)樵瓉韮杀?#xff0c;對負載有極大影響，可能把電路燒壞，此時將電路設(shè)計為閉環(huán)控制，將采樣電壓與我想放大的電壓作比較，即和基準電壓作比較，就算當電壓突變時，一開始能量輸出變大Verro為負數(shù)，占空比減小，當平衡時，電壓穩(wěn)定，這樣就可以保證輸出電壓就算有擾動時也基本無變化，可以穩(wěn)定。

?? 輸出電壓不變，此時如果電阻突然減小，則電阻電流增大電感電流是不變的，那么電容要釋放能量，電容兩端電壓有下降，也會使輸出電壓波動小。如果相反，此時電阻減小，電阻電流減小，多余的電流給了電容，此時會導致電容電壓會有上升的偏移，此時輸出電壓也會有大波動。如圖為電阻分別為5R,20R時輸出電壓的變化。

總結(jié)：

（1）：控制開關(guān)的開斷可以控制能量的輸出，開關(guān)打開時，電感電流不可以突變，在某周期內(nèi)Vin-V0是固定值，變化率不變，輸出電壓上升，同理關(guān)斷時電容耗電，當兩者達到動態(tài)平衡時，可以看作輸出電壓恒定，即Vout=Vin*Don。

（2）：電感電流有有交流有直流，但是他的平均值和iR一樣，交流分量被電容給濾走了，但是通過電感電流變化量公式可以知道。當電感系數(shù)越大紋波越小，開關(guān)頻率越大紋波越小。

（3）：電容越大，所能儲存的電荷也就越多，相同電荷流入，在相同時間下，其電壓變化就慢，當電容增大時，其存儲能力變強，電容電流的波動就減小，輸出電壓的波動也跟著減小。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的buck拓扑原理及仿真的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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