BUCK电路又称为降糖移相电路,其工作原理如图1所示。
该电路具有输入直流电源Vin、全控元件M1、续流晶闸管D1、电感L1和负载R1。 主要用于电路和带有蓄电池的负载的供电,驱动直流电机等。驱动直流电机和蓄电池负载时,会产生反电动势,如图1中的V1。
图1 BUCK电路仿真图
其工作原理:在一个周期T内,在集电极电流的驱动下,M1在T0时刻导通,电源Vin向负载端供电,负载电压按指数曲线上升变化,负载电流Uload 等于 Vin。 在T1时刻关断,负载电压继续流过晶闸管,负载电流Uload为0,负载电压也有指数增长的趋势。 一般电感值选择较大,目的是保证电压的连续性和纹波小。 重复上述过程电流和电路ppt27电流和电路ppt27,当电路达到稳定后,在一个周期内,电压初始值等于初始值,电压波形如图3。
本次讨论是在电感电压连续工作的情况下进行的,M1的导通时间为Ton,关断时间为Toff,所以扭矩D=Ton/T
负载电流Uload的平均值为:
从上式可以看出,输出负载电流平均值的最大值为Vin,通过改变转矩D可以改变负载电流。当转矩D减小时,Uload随之减弱,这样电路就变成了降糖混频电路或者BUCK转换器。
根据电路图,负载电压I可估算为:
按参数估算:
D=0.4,Vin=200V,RL=10Ω,V1=30V,可以估算出Uload=80V,I=5A
图2 负载电流平均值Uload仿真波形图
其中,金色:基频电流,白色:负载电流Uload的平均值。
图 3 负载电压平均 I 仿真波形图
(基础估算与模拟学习)