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cuk斬波電路的問題

 

今天看了下cuk斬波電路,當(dāng)看到這個波形圖的時候,有2個問題想請教一下大家:

(1)當(dāng)Q1關(guān)斷時,V1瞬間升到了峰值Vp,而且Vp還比Vdc要大很多,這個是和boost電路是一個道理么?

(2)當(dāng)Q1關(guān)斷時,C1左邊的電位是Vp,右邊的電位被鉗位至0,而且整個關(guān)斷期間都是這樣,L1的下降斜率是di/dt=(Vp-Vdc)/L1,但是C1的du/dt=0,即ic=C1du/dt=0,這說明在此期間是沒有電流流過C1的,那么L1中的電流將流向哪兒呢?

請指教~~

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2013-07-22 15:08

前面和BOOST是一樣的,你是對的。

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2013-07-22 15:36
@Constance
前面和BOOST是一樣的,你是對的。
師長,那第2個問題呢?這個怎么理解啊?
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米老鼠
LV.8
4
2013-07-22 19:23

L1和L2是耦合關(guān)系的。你覺得L1的電流會流向哪兒呢?

不要把2個電感分開看

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2013-07-23 08:26
@米老鼠
L1和L2是耦合關(guān)系的。你覺得L1的電流會流向哪兒呢?不要把2個電感分開看
謝謝提醒,還真沒注意到,但是無論耦合,還是不耦合,L1的電流都要流向C1左端啊,不是嗎?
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米老鼠
LV.8
6
2013-07-23 08:41
@hungrywolf1987
謝謝提醒,還真沒注意到,但是無論耦合,還是不耦合,L1的電流都要流向C1左端啊,不是嗎?
為什么L1的電流一定要流過電容到C1呢,難道你反激電源在MOS關(guān)斷的時候,存儲在一次端電感的能量一定要通過哪個電容或者什么流走嗎,為什么就不能等效耦合到二次端去供給負(fù)載呢
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2013-07-23 08:46
@米老鼠
為什么L1的電流一定要流過電容到C1呢,難道你反激電源在MOS關(guān)斷的時候,存儲在一次端電感的能量一定要通過哪個電容或者什么流走嗎,為什么就不能等效耦合到二次端去供給負(fù)載呢
這個是必須給C1充電的,如果按照你所說,mos關(guān)斷,等效耦合到二次端去供給負(fù)載,那么在下一個周期mos打開時,C1哪來的能量給負(fù)載及L2供電呢?
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米老鼠
LV.8
8
2013-07-23 10:07
@hungrywolf1987
這個是必須給C1充電的,如果按照你所說,mos關(guān)斷,等效耦合到二次端去供給負(fù)載,那么在下一個周期mos打開時,C1哪來的能量給負(fù)載及L2供電呢?

上面說的不是很清楚理解有錯誤

MOS開通時候電流通路輸入端是VDC-L1-Q1形成回路,輸出端是C1左邊-R-L2-C1右端

也就是說在Q1開通的時候給L1儲能,同時Q1也為C1提供放電回路為負(fù)載供電

MOS關(guān)斷時電流通路輸入端VDC-L1-C1-D1回到VDC負(fù)極,輸出端是L2左端-D1-R-L2右端

Q1關(guān)斷的時候L1續(xù)流釋放能量,這個能量為C1充電,同時L2續(xù)流為負(fù)載提供能量

其實在cuk拓?fù)淅锩?個電感是可以耦合也可以不耦合,只是在這個圖上是用耦合方式

這個輸出端是一個負(fù)壓,可能慣性思維不太好轉(zhuǎn)換過來

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mwnn
LV.4
9
2013-07-23 10:10
@米老鼠
L1和L2是耦合關(guān)系的。你覺得L1的電流會流向哪兒呢?不要把2個電感分開看

對  不要把2個電感分開看

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米老鼠
LV.8
10
2013-07-23 10:20
@米老鼠
上面說的不是很清楚理解有錯誤MOS開通時候電流通路輸入端是VDC-L1-Q1形成回路,輸出端是C1左邊-R-L2-C1右端也就是說在Q1開通的時候給L1儲能,同時Q1也為C1提供放電回路為負(fù)載供電MOS關(guān)斷時電流通路輸入端VDC-L1-C1-D1回到VDC負(fù)極,輸出端是L2左端-D1-R-L2右端Q1關(guān)斷的時候L1續(xù)流釋放能量,這個能量為C1充電,同時L2續(xù)流為負(fù)載提供能量其實在cuk拓?fù)淅锩?個電感是可以耦合也可以不耦合,只是在這個圖上是用耦合方式這個輸出端是一個負(fù)壓,可能慣性思維不太好轉(zhuǎn)換過來
仔細看了你上面的帖子說C1電流為零,這個理解是有問題的,CUK里面電容電流為0意思是整個周期中電容流進和流出的凈增量為0,但是在一個周期中有充電也有放電,那就有充電電流和放電電流,不過在穩(wěn)態(tài)運行中這2個值剛好抵消掉,具體電流回路參考上面一帖回復(fù)的內(nèi)容
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2013-07-23 11:32
@mwnn
對 不要把2個電感分開看
我覺得應(yīng)該是書上畫錯了,如果這樣的話,Q1開的時候,不就有兩個相反的感應(yīng)電動勢了么?一個類似于正激,產(chǎn)生正向的感應(yīng)電動勢,一個要續(xù)流,產(chǎn)生反向的感應(yīng)電動勢,這不打架了么?Q1關(guān)斷的時候,L1的能量,一部分給C1充電,一部分由L2釋放能量,過程又復(fù)雜了。
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2013-07-23 11:38
@米老鼠
仔細看了你上面的帖子說C1電流為零,這個理解是有問題的,CUK里面電容電流為0意思是整個周期中電容流進和流出的凈增量為0,但是在一個周期中有充電也有放電,那就有充電電流和放電電流,不過在穩(wěn)態(tài)運行中這2個值剛好抵消掉,具體電流回路參考上面一帖回復(fù)的內(nèi)容

我覺得應(yīng)該是書上畫錯了,如果這樣的話,Q1開的時候,不就有兩個相反的感應(yīng)電動勢了么?一個類似于正激,產(chǎn)生正向的感應(yīng)電動勢,一個要續(xù)流,產(chǎn)生反向的感應(yīng)電動勢,這不打架了么?Q1關(guān)斷的時候,L1的能量,一部分給C1充電,一部分由L2釋放能量,過程又復(fù)雜了。

說到這里,其實主要問題在Q1off時間段內(nèi)V1的波形,V1應(yīng)該是要變化的,而且不會下降,只能上升,因為下降沒有回路,只有上升才有L1釋放能量的回路。

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米老鼠
LV.8
13
2013-07-23 12:32
@hungrywolf1987
我覺得應(yīng)該是書上畫錯了,如果這樣的話,Q1開的時候,不就有兩個相反的感應(yīng)電動勢了么?一個類似于正激,產(chǎn)生正向的感應(yīng)電動勢,一個要續(xù)流,產(chǎn)生反向的感應(yīng)電動勢,這不打架了么?Q1關(guān)斷的時候,L1的能量,一部分給C1充電,一部分由L2釋放能量,過程又復(fù)雜了。說到這里,其實主要問題在Q1off時間段內(nèi)V1的波形,V1應(yīng)該是要變化的,而且不會下降,只能上升,因為下降沒有回路,只有上升才有L1釋放能量的回路。

圖是沒有錯的,你也說對了,會“打架”,而這正是cuk拓?fù)涞恼T人之處,也是精華所在

這種打架現(xiàn)像只會在兩個電感有耦合關(guān)系并且同名端定義也沒錯的前提下才會出現(xiàn),而且理想狀態(tài)下他們打架越猛,設(shè)計人員越高興,因為這時候耦合最佳

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2013-07-23 13:16
@米老鼠
圖是沒有錯的,你也說對了,會“打架”,而這正是cuk拓?fù)涞恼T人之處,也是精華所在這種打架現(xiàn)像只會在兩個電感有耦合關(guān)系并且同名端定義也沒錯的前提下才會出現(xiàn),而且理想狀態(tài)下他們打架越猛,設(shè)計人員越高興,因為這時候耦合最佳
不理解,你說的我糊涂了,你有關(guān)于這種耦合的cuk短路的資料嗎?
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米老鼠
LV.8
15
2013-07-23 13:54
@hungrywolf1987
不理解,你說的我糊涂了,你有關(guān)于這種耦合的cuk短路的資料嗎?

CUK短路資料我就沒有,不過關(guān)于這個拓?fù)湮疑晕⒅酪稽c點

這種結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點就是可以保證輸入輸出電流同時都是連續(xù)的,不會像其他拓?fù)鋾霈F(xiàn)斷續(xù)現(xiàn)象

理論上如果L1和L2電感量足夠大,可以實現(xiàn)輸入輸出電流紋波為“0”,或者近視為0

但是這樣的電感在現(xiàn)實中是不存在的,所以才有了2個電感耦合的概念,在耦合條件下,MOS開通期間Vdc流過L1儲能,同時C1也充當(dāng)電池為負(fù)載供電并且有電流反向流過L2,由于L1和L2的耦合關(guān)系,流過L2的電流會根據(jù)耦合同相關(guān)系折算到L1電流中(我們可以叫它Ior)與L1的固有電流疊加,在穩(wěn)態(tài)情況下,這2個電流值會完全相等或者近視相等,但是方向相反,疊加的結(jié)果就是剛好抵消了電源輸入端的脈動成分,這樣理論上可以把整個CUK及負(fù)載等效成一個電阻,從電源Vdc流出的電流可以看成只有一個直流成分,其值為Po/Vdc*η

這也是CUK結(jié)構(gòu)的過人之處,其他拓?fù)洌ǔ齋EPIC)是很難或者不能實現(xiàn)的,也就是我上面提到的CUK精華所在

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2013-07-23 14:54
@米老鼠
CUK短路資料我就沒有,不過關(guān)于這個拓?fù)湮疑晕⒅酪稽c點這種結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點就是可以保證輸入輸出電流同時都是連續(xù)的,不會像其他拓?fù)鋾霈F(xiàn)斷續(xù)現(xiàn)象理論上如果L1和L2電感量足夠大,可以實現(xiàn)輸入輸出電流紋波為“0”,或者近視為0但是這樣的電感在現(xiàn)實中是不存在的,所以才有了2個電感耦合的概念,在耦合條件下,MOS開通期間Vdc流過L1儲能,同時C1也充當(dāng)電池為負(fù)載供電并且有電流反向流過L2,由于L1和L2的耦合關(guān)系,流過L2的電流會根據(jù)耦合同相關(guān)系折算到L1電流中(我們可以叫它Ior)與L1的固有電流疊加,在穩(wěn)態(tài)情況下,這2個電流值會完全相等或者近視相等,但是方向相反,疊加的結(jié)果就是剛好抵消了電源輸入端的脈動成分,這樣理論上可以把整個CUK及負(fù)載等效成一個電阻,從電源Vdc流出的電流可以看成只有一個直流成分,其值為Po/Vdc*η這也是CUK結(jié)構(gòu)的過人之處,其他拓?fù)洌ǔ齋EPIC)是很難或者不能實現(xiàn)的,也就是我上面提到的CUK精華所在

 我明白一些了,多謝??!

我再提一個問題:我覺得根據(jù)我貼出的圖的波形圖來看,這兩個電感應(yīng)該是分開的對吧?那么C1的左端電位一直是Vp,是不是有問題呢?

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米老鼠
LV.8
17
2013-07-23 15:06
@hungrywolf1987
[圖片] 我明白一些了,多謝??!我再提一個問題:我覺得根據(jù)我貼出的圖的波形圖來看,這兩個電感應(yīng)該是分開的對吧?那么C1的左端電位一直是Vp,是不是有問題呢?

你說的VP如果是以VDC的負(fù)端為參考的話,就是有問題的,準(zhǔn)確一點的說法我覺得應(yīng)該說C1兩端的電壓是在VP值附近,MOS開通的時候,C1左端被拉到0,右端等效被拉低到-VP,這時候C1相當(dāng)于一個電源,給負(fù)載供電,在供電過程中肯定會消耗能量電壓就會低于VP,這個波動值跟負(fù)載大小,C1容量大小有關(guān)


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2013-07-23 15:37
@米老鼠
你說的VP如果是以VDC的負(fù)端為參考的話,就是有問題的,準(zhǔn)確一點的說法我覺得應(yīng)該說C1兩端的電壓是在VP值附近,MOS開通的時候,C1左端被拉到0,右端等效被拉低到-VP,這時候C1相當(dāng)于一個電源,給負(fù)載供電,在供電過程中肯定會消耗能量電壓就會低于VP,這個波動值跟負(fù)載大小,C1容量大小有關(guān)
我的問題沒描述清楚,補充一下:在Q1off時間段里,C1的左端的電位一直是Vp,這個波形畫的有問題吧?
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米老鼠
LV.8
19
2013-07-23 15:44
@hungrywolf1987
我的問題沒描述清楚,補充一下:在Q1off時間段里,C1的左端的電位一直是Vp,這個波形畫的有問題吧?
在Q1關(guān)斷時間內(nèi),V1點右L1自感電壓和VDC疊加形成VP,是沒有問題的,可以參考boost
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2013-07-23 17:04
@米老鼠
在Q1關(guān)斷時間內(nèi),V1點右L1自感電壓和VDC疊加形成VP,是沒有問題的,可以參考boost
可Vp是一直保持不變的啊,C1左端電位是Vp,右端電位又被鉗位在0V,這樣的恒定的端電壓,是不允許有電流流過C1的,不是嗎?
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2013-07-23 17:11
@mwnn
對 不要把2個電感分開看

你和米老鼠的觀點我接受,現(xiàn)在我覺得這個原理圖和波形圖不符。

原理圖畫的是耦合的兩個電感,但是波形圖畫的是分離的兩個電感的波形,通過電流的變化就可以看出,如果是耦合的兩個電感,電流就不會有那么大的脈動了。將兩個電感耦合在一起,不就是為了相互抵消電流紋波嗎?

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米老鼠
LV.8
22
2013-07-23 18:10
@hungrywolf1987
可Vp是一直保持不變的啊,C1左端電位是Vp,右端電位又被鉗位在0V,這樣的恒定的端電壓,是不允許有電流流過C1的,不是嗎?
可以看成近視不變,其實電壓是會有從高到低的一個變化過程,但是總趨勢是在維持VP左右,L1電流下降斜度di/dt=(Vp-Vdc)/L1,這段時間一部分能量為C1充電,一部分耦合到L2為負(fù)載供電,此時L2感應(yīng)電壓為左正右負(fù),在穩(wěn)態(tài)工作時充電消耗的能量和耦合到L2的能量會剛好與L1自感能量平衡,這個不用你擔(dān)心。這似乎又回到第一帖的問題,還是那句話,參考boost
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2013-07-24 10:01
@米老鼠
可以看成近視不變,其實電壓是會有從高到低的一個變化過程,但是總趨勢是在維持VP左右,L1電流下降斜度di/dt=(Vp-Vdc)/L1,這段時間一部分能量為C1充電,一部分耦合到L2為負(fù)載供電,此時L2感應(yīng)電壓為左正右負(fù),在穩(wěn)態(tài)工作時充電消耗的能量和耦合到L2的能量會剛好與L1自感能量平衡,這個不用你擔(dān)心。這似乎又回到第一帖的問題,還是那句話,參考boost

嗯,我覺得在Q1off的時間段里,C1左端的電位是按一定斜率向上升的(因為C1在Q1off中沒有放電回路),直到Q1on開始,C1才開始向后級放電,你覺得對不?

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2013-07-25 10:54
@米老鼠
可以看成近視不變,其實電壓是會有從高到低的一個變化過程,但是總趨勢是在維持VP左右,L1電流下降斜度di/dt=(Vp-Vdc)/L1,這段時間一部分能量為C1充電,一部分耦合到L2為負(fù)載供電,此時L2感應(yīng)電壓為左正右負(fù),在穩(wěn)態(tài)工作時充電消耗的能量和耦合到L2的能量會剛好與L1自感能量平衡,這個不用你擔(dān)心。這似乎又回到第一帖的問題,還是那句話,參考boost
米老鼠兄弟,不在么?
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米老鼠
LV.8
25
2013-07-25 11:05
@hungrywolf1987
米老鼠兄弟,不在么?
不會,di/dt在下降
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2013-07-25 15:57
@米老鼠
不會,di/dt在下降

C1左端的電位上升并不影響電流下降,只會影響電流變化的快慢而已。

我也看了一下別的cuk電路的資料,也有L1和L2不耦合的那種電路,假設(shè)L1和L2不耦合,同時Q1off時間段里確定C1無放電回路,C1的左端電位只能以一定斜率充上去,否則電流是不可能流通的,更不可能下降。

請兄弟仔細琢磨琢磨這個問題,我覺得我是對的咯

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2013-07-27 08:59
@米老鼠
不會,di/dt在下降
米兄出差了么?等了你好久哦
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米老鼠
LV.8
28
2013-07-29 09:02
@hungrywolf1987
米兄出差了么?等了你好久哦

抱歉讓你就等了,平時要工作,周末要陪老婆帶孩子,時間不是很充裕。

請看22貼我的回答,我說了電壓肯定是會有波動的,不可能是一條直線,但是大致是維持在某一個值的附近,電容會放電,會放電就會充電,放電電壓會降,充電電壓就會升,我不信你做出來的開關(guān)電源輸出電壓紋波是0,比電池還平穩(wěn)的電壓?那你是不是也認(rèn)為開關(guān)電源輸出電壓有一定的紋波值就認(rèn)為這是輸出電壓不穩(wěn)的現(xiàn)象呢?有時間不你可以自己搭個電路用示波器看看就一清二楚了,我最近比較多事情做不能去驗證這個問題,你要是測試出來波形有什么問題或者我理解錯誤的地方大家再一起來探討學(xué)習(xí)

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米老鼠
LV.8
29
2013-07-29 09:07
@米老鼠
抱歉讓你就等了,平時要工作,周末要陪老婆帶孩子,時間不是很充裕。請看22貼我的回答,我說了電壓肯定是會有波動的,不可能是一條直線,但是大致是維持在某一個值的附近,電容會放電,會放電就會充電,放電電壓會降,充電電壓就會升,我不信你做出來的開關(guān)電源輸出電壓紋波是0,比電池還平穩(wěn)的電壓?那你是不是也認(rèn)為開關(guān)電源輸出電壓有一定的紋波值就認(rèn)為這是輸出電壓不穩(wěn)的現(xiàn)象呢?有時間不你可以自己搭個電路用示波器看看就一清二楚了,我最近比較多事情做不能去驗證這個問題,你要是測試出來波形有什么問題或者我理解錯誤的地方大家再一起來探討學(xué)習(xí)

我討論這個問題的前提是電源已經(jīng)進入穩(wěn)態(tài),不是單獨看MOS開通或者關(guān)斷的時間段某一點的電壓趨勢電流走向,因為那樣連一個完整的工作周期都算不上

你說的剛好跟我思路相反,立場不一樣當(dāng)然理解有歧義

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2013-07-29 09:55
@米老鼠
我討論這個問題的前提是電源已經(jīng)進入穩(wěn)態(tài),不是單獨看MOS開通或者關(guān)斷的時間段某一點的電壓趨勢電流走向,因為那樣連一個完整的工作周期都算不上你說的剛好跟我思路相反,立場不一樣當(dāng)然理解有歧義
嗯,我知道了,工作、顧家,還要給我回帖子,辛苦了!
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