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关于恒流源输入下buck电路特性分析讨论

1、以下摘自一篇关于恒流源控制的论文,电路为一个恒流源输入下buck电路 的原理图

 

论文中:输入电压Vs=Is(Ro+Rl)/(D*D) 输出电压:Vo=Is*Ro/D

论文中的推断过程大致是:由A、B两点的电流平均值保持一致为Is,从而推出输出电压值

 

2、小弟做了如下的仿真

 

但是得出的输入输出电压值根本不满足以上的公式

3、现请教各位DX,在此种拓扑下,恒流源输出电压,输入电压应如何确定

小弟现在做的课题中,是有关恒流源在DC/DC全桥电路下的应用。现在都不太明白输入输出到底有啥关系,每次都是

按输入输出功率近似一致来计算。现在基本明确输入输出电压受负载电阻、与占空比影响。但是之间有啥具体的数学联系还不太明确,请各位大侠发表发表意见!

 

 

全部回复(6)
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2012-07-23 11:53
个人认为应该将Is输入经buck开关后看成可调恒流源,Ir=Is*D,输出电压Vo=Is*D*Ro。论文说"A、B两点的电流平均值保持一致为Is",那么Vo平均值应该是Is*Ro呀,结果又说Vo=Is*Ro/D,这不是自相矛盾吗?而且占空比越小输出电压越高,这个逻辑也反了吧
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2012-07-23 14:26
@ymyangyong
个人认为应该将Is输入经buck开关后看成可调恒流源,Ir=Is*D,输出电压Vo=Is*D*Ro。论文说"A、B两点的电流平均值保持一致为Is",那么Vo平均值应该是Is*Ro呀,结果又说Vo=Is*Ro/D,这不是自相矛盾吗?而且占空比越小输出电压越高,这个逻辑也反了吧[图片]!

a pulse width controlled dc dc converter powered by a constant current source 

以上为论文,你可以对照原理部分分析下

 

1、上图中可知,占空比越小,电流斩波后的电流峰值会越大。由上图只要算出输出电流平均值即可算出输出电压值。

已知,恒流源偷出电流为Is,导通时的输出电流为Ip

 那么Is=[Ip]在一个周期内的积分;即Is=Ip*(D-0)+0*(1-D) 即可求出Ip=Is/D

那么输出电压平均值也应为Uo=Ip*Ro=Is/D*Ro

不过这只是理想情况下电流值分析,实际输出电流不可能是这种脉冲似的电流波形。所以,计算的结果,我也觉得不太准确。

2、关于占空比越小,输出电压越高

我是这样理解的,当输出负载一定时,输入电流恒定,输入的能量就基本恒定了。那么占空比越小,表示消耗的能量比较小,那么前侧剩余的能量也就越多了,输入电压也会比较高。

输入电压高,占空比此时又是一定值,输出电压也会升高。

3、恒流源与恒压源的分析方法可能不太一样

以上分析,纯属个人理解,希望各位能点意见。实际输入输出电压到底如何计算

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2012-07-24 09:12
顶顶!希望大家能发表下意见
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2012-07-25 21:35
@gavinzhang2010
顶顶!希望大家能发表下意见
问题太简单了吗,为什么没有人踩呢
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wwszlk
LV.2
6
2012-07-26 10:23
@gavinzhang2010
问题太简单了吗,为什么没有人踩呢

结论没错,要不咋敢发论文呢,呵呵

电容有充电平衡,管子关断时充电量Q=Is*(1-D)*T,开通时电容放电Q=Ic*D*T

这两个是相等的,所以电感电流等于Ic+Is,也就是Is/D,输出电压Ro*Is/D,输入电压是Vo/D(考虑Rl的话,只影响输入电压)

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2012-07-27 15:47
@wwszlk
结论没错,要不咋敢发论文呢,呵呵电容有充电平衡,管子关断时充电量Q=Is*(1-D)*T,开通时电容放电Q=Ic*D*T这两个是相等的,所以电感电流等于Ic+Is,也就是Is/D,输出电压Ro*Is/D,输入电压是Vo/D(考虑Rl的话,只影响输入电压)

谢谢回复,从电容平衡角度确实比较好理解。

我更想了解恒流源在给全桥电路充电时的情况,这方面的论文确实不太好找。

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