降压转换器的直流传递函数

　　因此，在导通期间，电感伏秒表示为

　　在关断期间，续流二极管D2导通，电感L1两端的电压反向。这种情况类似于图4中描述的降压转换器，电感伏秒表达式是

　　如果我们从(12)中减去(13)，然后求解M得到0，我们就有：

　　知道二极管的额定平均工作电流，其正向压降可以从数据表中提取。D1为 ，D2为 。如果有压降，这些压降也可用同步开关的压降来代替。

　　在正激转换器中仍可使用损耗模型。然而，在导通期间，结合次级端D1的影响，初级端的MOSFET有压降。这需要添加一个简单的直接插入的表达式，在图8中以源B1的形式表示。在这个仿真电路中，器件值对应于一个100 kHz正激转换器，由一个36-72V电信网络供电，以20 A额定电流输出5V。二极管的总压降平均为0.6V，两种器件的压降相等。变压器匝数比为1:0.4，功率开关rDS(on)为100 mΩ。在rL为10 mΩ时，(14)得出占空比为41.2%，而(11)得出占空比D为34.7%。如原理图上所反映的偏置点所示，SPICE还确定了占空比为41.2%，证实了我们推导的公式。

　　为了改进仿真，我们使用SIMetrix Technologies [2]的演示版本SIMPLIS® Elements捕获了相同的电路。电路图如图9所示，并在几秒钟内仿真。运行波形如图10所示。对于5V的输出，导通时间测量为4.115 µs，在10秒的开关周期内相当于41.15%的占空比，非常接近我们的计算结果。实际上，磁损耗和输入线压降(例如，通过一个滤波器)也会使计算失真，而且很可能最终的占空比略高于这个计算值。但是，您将不会看到如(11)一样大的差异。

　　Parameters：参数

　　图8：有损模型很好地仿真了受电阻损耗影响的正激转换器

　　图9：SimulIS®演示版本让您仿真这个电路，证实我们的计算

　　图10：在几秒钟内给出了工作波形，并确定了占空比

　　最后，SIMPLIS®可以从开关电路中提取小信号响应，因为它采用分段线性方法。二阶响应如图11所示。相较平均模型，您可改进电路，看看额外的损耗如二极管trr或磁损耗将如何影响品质因数Q和其他参数。

　　图11：SIMPLIS®提供动态响应，无需像SPICE那样使用平均模型

　　总结

　　这篇短文介绍了各种压降会如何影响CCM模式下的降压转换器的直流传递函数。如果对于大的输入/输出电压，通常可以忽略压降，那么当输入源值较低或调节的输出电压达到几伏特时，就不可忽略了。考虑到这些损耗对于计算精确的占空比很重要，特别是在调谐网络与正向有源箝位相同的情况下。一个包含导通损耗的平均模型可以很好地预测导通损耗对工作点的影响。SIMPLIS®也有很大帮助，特别是如果您设计的转换器没有平均模型可用。