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BUCK-BOOST
BUCK-BOOST的原理
BUCK-BOOST的电感选型
BUCK-BOOST的输出电容选型
BUCK-BOOST的输入电容选型
BUCK-BOOST的MOSFET和二极管
损耗计算
BUCKBOOST电路器件计算文章 (qq.com)https://mp.weixin.qq.com/s/ZxlcMmxAdy4gl0fr6OUSEA
BUCK-BOOST
Buck-Boost 是升降压拓扑,输出电压可以高于或低于输入电压。电感在中间,与开关管和二极管都串联。输入输出极性相反
BUCK-BOOST的原理
阶段一:Q1导通,D1截止
阶段二:D1导通,Q1截止
BUCK-BOOST的电感选型
该电感需满足饱和电流大于 IL (peak) 的要求。
BUCK-BOOST的输出电容选型
一个周期内,电容的最大电荷量变化就是 Ton 阶段的放电电荷量,这个电荷量的变化直接导致了输出电压的纹波:
整理后得到输出电容的计算公式:
BUCK-BOOST的输入电容选型
一个周期内,电容的最大电荷量变化就是 Toff 阶段的充电电荷量,这个电荷量的变化直接导致了输入电压的纹波:
整理后得到输入电容的计算公式:
BUCK-BOOST的MOSFET和二极管
损耗计算
BUCKBOOST电路器件计算文章 (qq.com)
https://mp.weixin.qq.com/s/ZxlcMmxAdy4gl0fr6OUSEA
BUCKBOOST 电路的损耗主要包括:MOSFET 导通损耗、MOSFET 开关损耗、二极管导通损耗、电感损耗、电容损耗等。准确计算各部分损耗对于热设计和效率评估至关重要。
导通损耗
MOSFET 导通损耗由导通电阻RDS (ON) 和流过的电流有效值决定:
开关损耗
开关损耗是 MOS 管在开通和关断过程中,漏极电压与漏极电流的交叠区域产生的损耗,这部分损耗在高频应用中不可忽略。
对于线性变化的电压和电流,单个开关周期内的开通损耗能量为:
同理,关断损耗能量为:
总的开关损耗功率为:
二极管导通损耗
二极管仅在 Toff 期间导通,其导通损耗由正向压降 VD 和平均电流决定:
假设选用正向压降 VD=0.4V 的肖特基二极管:
电感损耗
电感损耗主要包括铜损(DCR 损耗)和铁损(磁芯损耗)。铜损为:
其中电感电流有效值为:
铁损通常根据磁芯材料和工作频率估算,一般占总损耗的 10%~20%。
总效率估算
总损耗约为:MOS导通损耗+MOS开关损耗+二极管导通损耗+电感损耗+电容损耗