开关电源基础第一讲.ppt

開關電源基礎知識開關電源基礎知識 第一講第一講 第一章 基本開關調整器降壓型開關電路拓撲（Buck電路）基本電路結構（如圖）第一部分第一部分 電路拓撲分析電路拓撲分析 电插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与線圈 的圈數成正比，与穿過線圈的磁通 量對時間的一階導數成正比e.電感儲能公式：1/2*L*I*If.電容儲能公式：1/2*C*U*U1.1.3 Buck電路的工作原理電路的輸出電壓 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（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變換器的優缺點 優點：電路拓撲簡單成本低 缺點：初次極間共地無電的隔離升壓型開關電路拓撲（Boost電路）基本電路結構（如圖）1.2.2 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：交流電有功功率与視在功率之比 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与沖磁時間的乘積 一定等於消磁放能時消磁電壓与消磁時間的乘積 电插PCB板要求1.2.3 Boost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（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變換器的優缺點 優點：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“升降壓型”開關電路拓撲（Buck-Boost電路）（反向Boost電路）基本電路結構（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+-IsIr+-ILIrIc反向Boost電路的輸出電壓 Vo=D/1-D*Vin (D0.5;VoVin)(D0.5;VoVin)反向Boost電路電感上的典型波形 電感電流連續（CCM）電感電流間斷（DCM）1.3.6 反向Boost變換器的優缺點 優點：電路拓撲簡單成本低，輸 出電壓的升降可以控制 調節，並能方便的得到負 极性電壓 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，故又稱它們為三端DC-DC調節器，又因它們的輸入端和出 端未隔離，故又稱它們為在線式DC-DC調節器。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態工作狀態按電感中電流是否連續分為 “CCM”和“DCM”5.降壓電路（Buck）升壓電路（Boost）反向Boost（Buck-Boost）工作在“CCM”時它們的電壓增益分別為：降壓電路（Buck）：VO/Vin=D 升壓電路（Boost）:Vo/Vin=1/1-D 反向Boost（Buck-Boost）:Vo/Vin=D/1-D