经典的三种基本DC-DC电路包括降压电路、升压电路和降压-升压电路。本文介绍了Buck电路的基本原理,并给出了一种获得Simulink模型的方法。
01.降压电路的基本原理
降压电路拓扑如下图所示:
在电路中,S是开关管,D是续流二极管,L是滤波电感,C是滤波电容,R是负载电阻。
打开S时,电流方向如下图所示。Ui给电容C充电,通过S和滤波电感l给负载R供电,由于电感的特性,电感会产生自感应电动势:左正向右为负,会阻碍电流通过,电感会储存磁能。各环节的电流和电压波形如下图所示:
当S关断时,流过电感L的电流将减少。由于电感的特性,电感会产生自感应电动势,阻碍电流减小。电动势的方向是:右加左减。然后这个电动势被滤波电容C滤波,通过负载R,再通过续流二极管D,形成一个回路。当电感上的电动势减小或消失时,电路通过滤波电容c向负载供电,各环节的电流和电压波形如下图所示:
02.建立Simulink仿真模型。
基于Simulink的Buck电路模型如图所示:
输入电压为100V,当开关管与空的比值为0.5时,滤波电感、输出电压、二极管电流电压和开关管电流电压的波形如下图所示:
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