Question

求一道电力电子技术题目的解答

电子设备用BUCK式 DC/DC电路，已知：理想条件下的输出电压为5V，输入电压为10~25V，输出电流为0.1A~10A，工作频率为100kHz，采用PWM控制方法使输出电压恒定，试解；（1）导出输出电压的表达式，并求出输入电流Ii的大小范围；（2）开关管的占空比D与导通时间Ton的范围；（3）指出电路中各开关器件应选择何种器件，并指出这些器件各要承受的最大电压与流过的最大电流；（4）计算使其电感器工作在连续电感电流模式所需的最小电感量。

Answer 1

（1）BUCK电路中输出电压与输入电压的关系式为：V0=Vin*D，D为占空比，不明白你说的输入电流时指哪里，如果是流过开关管的电流的话，在开关管在导通时，其输入电流与输出电流相同，在关断时，其值为0，因而，输入电流大小范围也在0.1A~10A。（2）由公式V0=Vin*D，可以计算得出占空比的范围为20%~50%，占空比D与Ton的关系为：D=Ton/T=Ton*f，由此可以导出Ton的范围为2us~5us。（3）开关管电压应力与输入电压相等，承受最大电压为25V，最大电流为10A，考虑1.5倍的余量，因应选用电压值为40V，电流值为15A的开关器件。（4）要工作在连续电感电流模式情况下，可以通过公式求出临界模式下的电感量Lc=Uo（1-D)/2Io*f 求出其值为2uH。电感电流连续情况下的最小电感量为L=1.2Lc即为2.4uH，只要选取的L值大于2.4uH，即可保证电感电流连续模式。