buck和boost电路

文章目录

• buck和boost电路
• • 1.占空比计算
  • 2.电感值计算

buck和boost电路

归属于DCDC非隔离电源的一部分，最常用的拓扑方式。

1.占空比计算

电感两端电压与电流关系：V= L ∗ d i d t \frac {L*di}{dt} dtL∗di​
开关导通时：Von= L ∗ d i o n T o n \frac {L*dion}{Ton} TonL∗dion​①
开关断开时：Voff= L ∗ d i o f f T o f f \frac {L*dioff}{Toff} ToffL∗dioff​②
电感电流在导通时的增量等于断开时的减量：dion=dioff③
①②③联立得出伏秒积原则：Von * Ton=Voff * Toff④
占空比计算公式：D= T o n T o n + T o f f \frac {Ton}{Ton+Toff} Ton+ToffTon​⑤
④⑤联立占空比公式：D= 1 1 + V o n V o f f {1\over 1+{Von\over Voff}} 1+VoffVon​1​⑥

buck在导通时：Von=Vin - Vout⑦
buck在断开时：Voff=Vout⑧
⑥⑦⑧联立得buck占空比公式：D= V o u t V i n {Vout\over Vin} VinVout​

boost在导通时：Von=Vin⑨
boost在断开时：Voff=Vout-Vin⑩
⑥⑨⑩联立得boost占空比公式：D=1- V i n V o u t {Vin\over Vout} VoutVin​

2.电感值计算

电感两端电压与电流关系：V= L ∗ d i d t \frac {L*di}{dt} dtL∗di​
开关导通时电感值：L= V o n ∗ T o n d i o n \frac {Von*Ton}{dion} dionVon∗Ton​①
开关导通时间计算：Ton=D*T②
周期通过开关频率表示：T= 1 F s w {1\over Fsw} Fsw1​③
电流纹波率（电感交流纹波与直流分量的比值）r= Δ i L I L {ΔiL\over IL} ILΔiL​④
①②③④联立得出：L= V o n ∗ D ∗ 1 F s w r ∗ I L {{Von*D*{1\over Fsw}}\over {r*IL}} r∗ILVon∗D∗Fsw1​​⑤

buck在导通时：Von=Vin - Vout⑥
buck占空比公式：D= V o u t V i n {Vout\over Vin} VinVout​⑦
⑤⑥⑦联立得buck电感值：L= V o u t r ∗ I L ∗ F s w {Vout\over r*IL*Fsw} r∗IL∗FswVout​*(1- V o u t V i n {Vout\over Vin} VinVout​)

boost占空比公式：D=1- V i n V o u t {Vin\over Vout} VoutVin​⑧
根据能量守恒定律：Vin * IL=Vout * Iout⑨
boost在导通时：Von=Vin⑩
⑧⑨联立得出：IL= I o u t 1 − D {Iout\over 1-D} 1−DIout​
⑤⑧⑨⑩联立得出boost电感值：L= V i n ∗ D ∗ ( 1 − D ) r ∗ I o u t ∗ F s w {Vin*D*(1-D)\over r*Iout*Fsw} r∗Iout∗FswVin∗D∗(1−D)​

备注：r值一般取值02~0.4，超过0.4电感值不会减小了。

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