並—串聯開關電路的原理圖和等效電路圖

2021-01-19 電子發燒友
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並—串聯開關電路的原理圖和等效電路圖

海飛樂技術 發表於 2019-10-07 10:42:00

　　並—串聯開關電路也叫Boost-Buck開關電路或Cuk開關電路。實際上，它是一個並聯開關電路後接一個串聯開關電路而成的。其原理圖和等效電路圖如圖1-6所示。

　　

　　從並聯開關電路的等效電路後接串聯開關電路的等效電路入手來分析電路的演變。在圖1-7（a）中，虛線左邊為並聯開關電路的等效電路，虛線右邊為串聯開關電路的等效電路。假設開關S1和S2是由同一個脈衝控制，它們同步導通或關斷，這樣S1、V1、S2、V2在電路中的作用可以分別用一個雙刀雙擲開關S來取代，則演變成圖1-7（b）中的等效電路。假設輸出電壓U。允許成為反極性的，那麼，雙刀雙擲開關S和與其並聯的電容Cl可以等效為一個單刀雙擲開關和與其並聯的電容器，如圖1-7（c）所示。在圖1-7（c）中，單刀雙擲開關S1的作用可以用圖1-7（d）中開關Sl和二極體V1來代替。圖1-7（d）與圖1-6（b）所示的並—串聯開關電路的等效電路完全相同。

　　

　　下面利用圖1-6（a）的電路來分析並—串聯開關電路的穩態工作過程。

　　當開關管V1導通時，二極體V2反向偏置，輸入電流ii流經電感Ll，ii=iLl，能量以磁能的形式存儲在電感L1中。與此同時，電容C1通過V1、C2、L2放電，能量以磁能的形式存儲在L2中，並為負載R供電。此時，開關管Vl中流過的電流為輸入電流和輸出電流之和。

　　當開關管Vl關斷時，二極體V2正向偏置導通，輸入電流走向電容Cl充電，此時的電流ii是直流輸入電源Vcc和電感Li存儲的能量所提供的。與此同時，電感L2存儲的能量提供電流iL2負載R。若電容C和電感L1、L2足夠大，ii和iL2基本上保持不變。由此可見，當V1導通時，電容C1充電；而當V1關斷時，Cl放電。所以，電容Cl是能量的傳遞元件。

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