电容或电感的电压_Buck知识大总结：模态分析，电感计算，EMI分析等（转）

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原文作者：Lumhao

两个基本定理

稳态定理1

在开关周期T中，电感器两端的平均电压为0，即无直流电压分量。

变压器的任何绕组或电感绕组Ton和Toff在此期间，伏秒积相等

稳态定理2：

在开关周期T中，流过电容器的平均电流为0，即无直流重量。

1、BUCK变换器工作模态分析；

2、CRM、CMM下BUCK电感设计；

3、 BUCK电路旁路电容对EMI的影响.

1、BUCK变换器工作模态分析

1.1 BUCK 变换器拓扑

1.2 BUCK-DCM 工作模态分析

当DC-DC当变换器的理想开关采用电压单向或电流单向半导体开关时，会产生不连续的导电模式（DCM）工作模式。当电感电流或电容电压的开关纹波达到开关上的电流或电压极性反向时，就会产生不连续的导通模式。

下面分析Buck变换器的输入输出关系。我们将在不连续导通模式下工作Buck电路分为三个模态：模态1如图1-4所示D1；模态2如图1-5所示，占空比为D2.模态3如图1-6所示，占空比为D3。

模态1：

如图1-3，0

注：输出电容电压纹波采用线性纹波近似，但电感电流纹波不容忽视。

注：输出电容电压纹波采用线性纹波近似，但电感电流纹波不容忽视。

模态3：

如图1-3，(D1 D2)T

注：输出电容电压纹波采用线性纹波近似，但电感电流纹波不容忽视。

根据以上分析，根据电感伏秒平衡原理，这种波形的直流成分必须为零

利用电容安秒平衡获得电容安秒平衡

根据电容安秒平衡，电容电流的直流成分为零

而对于BUCK变换器，电感电流的直流成分等于直流负载电流，即

在开关周期开始时，电流为零，电感电流峰值为第一开关模式

电感电流的直流成分仍然是平均值

采用三角形面积公式，得到

将式②和式④代入式③，得

利用式①和式⑤消去D2，解出Uo与Ud的关系式

1.3、BUCK-CRM工作模态分析

根据电感伏秒平衡原理，该波形的直流成分必须为零

2、CRM、CMM下BUCK电感设计

2.1、BUCK CRM电感设计

根据电感伏秒平衡的原理，可以看出MOS电感电流的变化为：

同理，在MOS电感电流在管间，电感电流的变化为：

由于电感电流的变化等于输出电流的变化，即：

开关频率由上述三种类型表达：

2.2、BUCK CRM电感设计for EUD240S220DT

参数要求：

1、 Vin_rms=170VDC, 纹波±5V；

2、 Vout1=109V, Iout1=2.2A;

out2=156V，Iout2=1.54A;

3、 避免开关噪音，fs≧30k Hz ；

4、 CRM变频控制，NCP1377；

5、 电路结构如下：

2.3、BUCK CRM PFM电感设计for220DT

2.4、BUCK CCM 恒频电感设计

3、BUCK电路旁路电容对EMI的影响.

BUCK EMI布板要求

3.1、C1 对BUCK EMI影响

3.2、C2 对BUCK EMI影响

3.3、C3 对BUCK EMI影响