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05. 占空比D在0.5到1之间的工作波形分析


05. 占空比D在0.5到1之间的工作波形分析

开关状态
D>0.5的工作波形

开关管S1,2

  • 横着的线为调制信号,有两个相位相差180°的载波,跟同一个调制信号比较,归一化之后认为载波为0-1,所以调制信号视为 D 。
  • 调制信号与载波进行比较,中间这个时间就是**t1=D*Ts** ,大于载波就是高电平,小于载波为低电平,这个时间就是图一中的t1
  • 所以S1就是010,S2为其互补。为101

开关管S3,4

  • 同样的比较方式,S4为101,S3互补
  • 所以对应中间的这段时间即为t2。可得t2=(1-D)Ts

电感波形 iL

  • 电感电流先看电感电压,电压大于0,电感电流上升,电压小于0.电感电流下降,(通过i=L*du/dt)

  • 由图可以看出,电感上的电压就是Uab减去U2

  • 那么对于dU1 <0, 对应的时间段iL呈现下降趋势,dU2时间上升,+伏秒平衡,上升的值等于下降的值

  • 电感电流波形

    输入输出对应的关系跟普通的一样

    Uab所对应的时间等于U2Ts,根据上图的电压值与时间的对应关系可得:

电感电流纹波的变化

  • 直接计算红色部分的电感电流纹波,因为这段变化的时间是已知的,就是t2
  • 三电平的电感电流纹波
  • 一般buck的电感电流纹波
  • 三电平的多减了一个u1/2,所以其电感电流纹波减少,且倍频了,相同标准时电感体积可以更小

文章作者: LS
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