DC-DC电源非持续形式下的振荡缘由阐发-KIA MOS管
信息来历:本站 日期:2022-08-03
以BUCK电路为例,如图1是一个典范的BUCK电路,当电路任务在电感电流不持续(DCM)状况时,假定电路中的元件都是抱负的:疏忽电感和电容的寄生参数,疏忽MOS管和肖特基二极管的管压降,负载电容充足大使输入电压坚持稳定稳定。
图1 典范BUCK电路
当MOS管导通时(ta~tb),电流回路从VIN-Q1-L1-C1-GND,电感电流逐步回升,此时UD电压约即是VIN;当MOS管封闭时(tb~tc),电流回路从L0001-C1-D1-L1,电感电流逐步降落,此时UD电压约即是GND;当电感电流降落到0(tc~td,MOS管仍处于封闭状况),此时UD电压约即是VOUT。
根据上述阐发,循环往复,咱们获得的UD的抱负电压波形应当如图2所示。
图2 UD电压与电感电流抱负波形
可是示波器测出来的UD点的现实电压波形如图3所示,在电感电流不持续的这段时候里,UD点电压呈现了衰减振荡波形,实在这是电流不持续任务状况下完整普通的景象。
图3 UD电压与电感电流现实波形
图2所示波形是咱们将电路元件参数完整抱负化得出来的,当咱们斟酌到MOS管DS间的散布电容C_DS和电感的寄生电容CL后,咱们再来阐发tc~td这段电感电流不持续的进程。
后面咱们阐发到,当电感电流降到0时,UD点电压即是VOUT,咱们作出此时的交换的等效电路,如图4所示。
图4 电流为0时,BUCK电路交换等效模子
能够看出,电感L1和散布电容CL、C_DS组成了二阶电路,初始前提为电容两头电压即是VOUT,电感中的电流为0,由于电感的绕线电阻等消耗阻抗存在,将使二阶电路处于欠阻尼状况(由于开关电源讲究高效力,电路中的消耗电阻普通都设想的很小,很少处于过阻尼状况),进而致使衰减振荡。对其余开关电源在电流不持续状况发生的振荡,阐发进程也同上。
由于阻尼振荡的存在,一定会存在消耗,下降开关电源效力,可是由于CL与C_DS比拟小,存贮的能量也很小,是以此处形成的消耗绝对来讲是比拟小的。
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