电流断续时Cuk转换器的工作原理和基本关系
如果减小负载电流Io,则输入电流Ii也相应地减小,在不考虑转换器的损耗时,U。I。=UiIi。当I。小到一定值时,iL1的最小值IL1min=0,但由于IL2min>0,故二极管电流的最小值IDmin>0,转换器仍处于电流连续工作方式。如果进一步减小负载电流I。时,则电流iL1的波形将出现负值如图(c)所示。如果电流iL1的负值最大值IL1min,的绝对值,正好和电流iL2的最小值IL2min,相等时,则在t=Ts时,二极管电流tD正好为零,这就是Cuk PWMDC/DC转换器电流临界连续的工作模式。电流iL1的波形有负值表示电感L1中的电流反向流动,这种现象是由于电容C1的储能引起的。
本文引用地址:如果再一步地减小负载电流I。,则Cuk PWM DC/DC转换器将进入电流断续工作状态。从电流iD的波形可知,在t=Tdis~Ts期间,二极管电流iD=0,TON+T'sff
,电感电流没有变化,也没有感应电动势出现。
由于电感L1上平均电压为零,故可以得到电流断续时输出电压U。和输入电压叽之间的关系为:
式中,Uc1=Ui+Uo;△Du·Ts为二极管续流时间; 。于是得要得到电流的关系,可以假定电感L1的电流有正负变化,即在开关管V导通时,电流iL1和iL2的瞬时值为
假定Cuk转换器的损耗为零,UiIi=U。,将此式与式(3-117)、式(3-124)和式(3-125)联立求解,即可得到ILmin的表达式:
由式(3-126)可知,如果
,则ILmin=0电流断续工作时回路中没有环流;如果
,即ILmin>0,与电感L1中电流有负值的假定相符,则回路中有和iL2方向相同的环流;而在时,回路中环流的方向与iL1的正方向相同。利用式(3-117)和式(3-126)可以求出电流断续工作时,输出电压Uo与输入电压Ui占空比Du及ILmin之问的关系。
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