H桥Buck变换电路输出电压幅相特性的研究

时间：2012-03-20来源：网络
为便于从物理角度分析电容电压交流成分较电流的移相幅度及移相角的分析，对图4所示的阴影部分进行具体分析。取阴影部分如图5所示。

如图5，A为电流正半轴起点，E为电压交流成分过零点（正半轴起始点）。由于电容电荷满足，故有，

图5电

从而得到如下关系式

结合图4，代入线段AM、AB、CM及HM值，解得

将式（2）、式（6）代入式（7），解得

又由于；得如下关系式

将及AM=D*AB代入上式得

AE对应α角度，对应90°，故得

以上是从电容充电的物理关系角度，推导电容电压交流成分较其电流的相移问题。下面从数学积分的角度作推导。

由图4可知，电容电流在DT/2及(1+D)T/2时刻为零。而电容电流，可知电容器电压交流成分u~C在T+DT/2及(2+1+D)T/2时刻分别取最小值及最大值。设u~C的峰-峰值为△uCpp，则稳态下，有：

将式（1）代入表达式中，可得电容器电压交流成分表达式为：

将式（9）代入式（10），得：

对比式（9）和式（15）可知，从对电容电流表达式的数学积分角度推导的电容电压交流成分，在整周期点的值与从电容充电的物理角度推导的数值相同。

综合上面推导分析，作电容电压交流成分较其电流移相幅度及角度关于占空比的关系图如图6所示。

图6电容电压交流成分较其电流移相参数图：

（a)移相幅度与D的关系图；

（b)移相角度与D的关系图

由上图可知，稳态下，电容电流最大值时刻对应电压的交流成分不保持为零，而是为峰峰值一半的（2D-1）倍，对应移相角度α为。

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关键词： H桥 Buck电路 纹波电压 移相

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