新闻中心

EEPW首页 > 电源与新能源 > 设计应用 > 详细解析Buck电路开关电源纹波的有效抑制方法

详细解析Buck电路开关电源纹波的有效抑制方法

作者: 时间:2014-01-23 来源:网络 收藏
, sans-serif; font-size: 14px; text-align: justify; ">可以认为Δi就是电感线圈中的电流,将导通和关断状态时的时间和电压式(2)和式(3)代入上式,分别写出导通状态和关断状态时的电流表达式:

本文引用地址://www.cghlg.com/article/226693.htm
详细解析Buck电路开关电源纹波的有效抑制方法

Δion为导通状态电流;ton为导通时间;Δioff为关断状态纹波电流;toff为关断时间。

在电源稳定工作时,

详细解析Buck电路开关电源纹波的有效抑制方法

ΔiL为线圈上纹波电流的绝对值。将式(5)和式(6)代入式(7),整理得:

详细解析Buck电路开关电源纹波的有效抑制方法

进而得出:

详细解析Buck电路开关电源纹波的有效抑制方法

fs为开关频率。

将式(8)代入式(5),得:

详细解析Buck电路开关电源纹波的有效抑制方法

式(9)即为纹波电流的表达式。

2、纹波电压计算

注意到在输出部分,电感电流在电容C和负载之间分割,有:

详细解析Buck电路开关电源纹波的有效抑制方法

设在稳态下,输出到负载的电流不变。所以有:

详细解析Buck电路开关电源纹波的有效抑制方法

这也是一种近似,因为就算是负载恒定不变,由于电压纹波的影响,电流也会改变的,但由于这个变化量和ΔiL相比很小,所以在此忽略。如果不忽略,也可以推导出更复杂的表达式。ΔiC加之于C就会产生纹波电压。

首先计算第一部分。当ΔiC流过理想电容C时,在C两端产生的电压变化:

详细解析Buck电路开关电源纹波的有效抑制方法

取积分下限为ton/2,积分上限为toff/2,计算积分得:

详细解析Buck电路开关电源纹波的有效抑制方法

计算第二部分,对于一般电容,都具有串联等效电感和串联等效电阻(其实还有并联等效绝缘电阻)。串联等效电感只在较高频率时起作用,在分析开关频率时可以将其忽略,但必须考虑的是串联等效电阻ESR.电流ΔiC流过ESR时,会在ESR两端产生电压降,其值为:

详细解析Buck电路开关电源纹波的有效抑制方法

ΔVESR也会作为纹波的一部分表现在输出端上,所以总的纹波表达式为式(10)和式(11)的和,即:

详细解析Buck电路开关电源纹波的有效抑制方法

Vro为总纹波;ESR为C的等效串联电阻。

式(12)即是Buck类型的纹波电压的近似表达式,其中的每个变量都是影响纹波的因素,调整这些变量就是调整纹波的主要方法。

影响纹波的因素分析及抑制措施

根据式(12),逐一分析影响纹波电压的因素

详细解析Buck电路开关电源纹波的有效抑制方法

1)首先观察括号内的因素:试取一个典型的值计算一下,如fs=300kHz,C=470μF,可知为

电流传感器相关文章:电流传感器原理


评论


相关推荐

技术专区

关闭