基于伏秒平衡原理的Buck－Boost变换器分析

2012-04-26王学梅易根云丘东元

电气电子教学学报 2012年2期

关键词：分析

王学梅，易根云，丘东元，张波

(华南理工大学电力学院，广东广州 510640)

Buck-Boost变换器的原理图如图1所示。假设电感电流在整个周期内连续，负载电压Vo的波动忽略不计，视为恒定直流电压。当开关S1导通时，电源Vg向电感供电;当S1关断时，电感电流iL通过D1续流，并向负载供电［7］。

0 引言

Buck-Boost变换器是一种基本的DC-DC变换器，可以实现直流升压和降压功能，在新能源发电领域具有重要的作用。但是现有教材对Buck-Boost变换器分析普遍存在以下不足:①分析方法不统一，只是简单介绍Buck-Boost变换器的工作原理;②只给出电流连续工作模式下输入输出电压关系，未对电流断续工作模式进行分析;③缺乏对Buck-Boost变换器中电量参数的讨论，如未分析电感大小与电流纹波、电容大小与电压纹波之间的关系［1-6］。

为此，本文基于伏秒平衡原理对Buck-Boost变换器进行分析。主要内容包括:①利用伏秒平衡原理及能量守恒原理，分别计算出Buck-Boost变换器在电流连续和电流断续模式下输入输出电压关系;②在此基础上计算电流纹波、电压纹波与电路各参数的关系;③推导电流连续和断续的临界条件，给出整个工作范围内输出电压的定义;④用仿真结果验证了本文分析结果的正确性。