电源技术例题汇编

1、1第五章共五十五页零电流开关(kigun)准谐振Buck变换器例题1 例 下图所示的零电流开关(kigun)准谐振Buck变换器，输入电压为12V，谐振电感Lr和谐振电容Cr的值分别为2H和79nF,平均输出电压为9V，负载电阻为9。输出电感和输出电容分别为10mH和100uF。求解：（1）开关频率fs；（2）谐振电感充电的时间长度；（3）谐振电感中的峰值电流；（4）谐振电容峰值电压。2共五十五页开关(kigun)频率 fs 为：解：（1）谐振(xizhn)频率为：（2）平均输出电流为： 谐振电感充电的时间长度为：共五十五页 （3）谐振电感(din n)中峰值电流为：（4）谐振电容(dinrn

2、g)上电压的表达式为：谐振电容峰值电压为：共五十五页零电流开关准谐振(xizhn)Boost变换器例题1 例 下图所示的零电流开关准谐振Boost变换器，输入电压为12V，谐振电感 Lr 和谐振电容(dinrng) Cr 的值分别为2H和79nF,平均输出电压为15V，负载电阻为10。输出电感和输出电容分别为10mH和100uF。求解：(1) 开关频率fs； (2) 谐振电感被充电时间；(3) 谐振电感中峰值电流； (4) 谐振电容中峰值电压。5共五十五页解：（1）开关(kigun)频率为：（2）平均(pngjn)输出电流为： 假定变压器无损耗，输入电流 IS 为： 谐振电感被充电的时间为：共

3、五十五页 （3）谐振电感(din n)中峰值电流为：（4）谐振(xizhn)电容中峰值电压为：共五十五页零电压开关准谐振(xizhn)Buck变换器例题1 例 下图所示的 ZVS 准谐振Buck变换器，输入(shr)电压为12V，负载电阻为2。谐振电感Lr和谐振电容Cr的值分别为2H和79nF。开关频率为200 kHz。输出电感和输出电容分别为10mH和100uF。求解：(1) 平均输出电压Va； (2) 谐振电容被充电的时间；(3) 谐振电容上峰值电压； (4) 谐振电感电流的表达式。8共五十五页解：（1）平均输出(shch)电压为：（2）平均(pngjn)输出电流为： 谐振电容被充电的时间

4、为： （3）谐振电容的峰值电压为：（4）谐振电感上电流的表达式为：共五十五页零电压开关(kigun)准谐振Boost变换器例题1 例 下图所示的 ZVS 准谐振Boost变换器，输入电压为12 V，输出电压为24 V，负载电阻为6。谐振电感Lr和谐振电容Cr的值分别为2H和79nF。求解：(1) 开关频率(pnl)fs； (2) 谐振电容被充电时间；(3) 谐振电感峰值电流； (4) 谐振电容峰值电压。10共五十五页解：（1）谐振电容(dinrng)频率：fn = 400 kHz（2）平均(pngjn)输出电流为： 假定变换器无损耗，则平均输入电流 IS 为： 谐振电容被充电的时间为：开关频率

5、为：共五十五页 （3）谐振(xizhn)电感中峰值电流为：（4）谐振(xizhn)电容峰值电压为：共五十五页13boost变换器共五十五页Boost变换器例题(lt)1共五十五页Boost变换器例题(lt)2共五十五页共五十五页Boost变换器例题(lt)3共五十五页共五十五页Boost变换器例题(lt)4共五十五页共五十五页Boost变换器例题(lt)5共五十五页共五十五页Boost变换器讨论题1 例 已知一升压变化器工作电压为12VUi18V,输出电压36V，输出电流（0.55）A,纹波电压为输出电压Uo的0.5，工作频率为50kHz。（1）如果要求设计在电感电流连续模式下工作，求临界(l

6、n ji)电感值。（2）如果设计成电感电流不连续工作状态，求各工作段占空比、开关管峰值电流和平均电流。23共五十五页共五十五页Boost变换器讨论(toln)2假定(jidng)一定电感电流连续模式的Boost变换器，输入电压为Ui=9V12V，输出电压Uo24V，输出电流Io 0.55A，开关频率为50kHz。设计指定纹波电流 I1A,纹波电压U100mV,求电感值、电容值和二极管参数。25共五十五页26buck变换器共五十五页27Buck变换器例题(lt)1 例1 已知一降压变换器工作电压为10VUi20V,输出电压5V，纹波电压为输出电压Uo的0.5，负载电阻110 变化，求工作频率为1

7、0kHz和50kHz下所需电感(din n)值、电容值和开关管的峰值电流。270.5A共五十五页28187.537.5共五十五页2915.5共五十五页30例2 已知工作在连续模式的降压变换器输入电压Vs46V53V，输出电压5V，Io1A5A，工作开关频率fs=80kHz，纹波电流小于2A，纹波电压小于50mV。（1）计算所需滤波电感和电容(dinrng)参数（2）选择开关管和二极管参数（3）利用计算值进行电路仿真30Buck变换器例题(lt)2共五十五页31共五十五页32Buck变换器例题(lt)3例3 输入电压为10 V，开关频率为1 kHz。负载要求平均电压为5 V，最大纹波电压为20

8、mV。输出(shch)电感最大纹波电流为0.2 A。求：（1）占空比；（2）输出电感；（3）输出电容；（4）当开关频率增加到10 kHz时的输出电容。共五十五页33共五十五页34试设计一降压(jin y)变换器，已知：输入电压VS=4653V, 输出电压Vo=5V, Io=1A4A，工作开关频率f80kHz。如果设计成全部工作在电流不连续状态，求各工作段占空比、电感值和开关管峰值电流。Buck变换器讨论(toln)共五十五页35Buckboost变换器共五十五页Buck-Boost变换器例题(lt)136共五十五页共五十五页Buck-Boost变换器例题(lt)238共五十五页共五十五页Buc

9、k-Boost变换器例题(lt)340共五十五页共五十五页Buck-Boost变换器例题(lt)4 例 Buck-Boost变换器，输入电压12V，负载电阻24，开关频率为10kHz，电感和输出电容分别(fnbi)为1mH和100uF。如果要求输出电压为输入电压的两倍，求：（1）占空比；（2）输出纹波电压峰峰值；（3）平均输入电流幅值；（4）平均电感电流幅值；（5）电感电流峰值42共五十五页共五十五页Buck-Boost变换器思考题144共五十五页共五十五页共五十五页共五十五页48Cuk变换器例题(lt) 例 Cuk变换器，输入电压 48 V，平均输出电压幅值为 36 V，负载电阻 9 ，能量

10、传输电容的最大纹波电压 0.5 V，开关频率(pnl)为 64 kHz。如果电感L1 =10mH， L2=1mH，C2=100uF。求：（1）占空比；（2）能量传输电容C1的值；（3） L1中的电流纹波峰峰值；48共五十五页49Cuk变换器例题(lt)共五十五页50共五十五页隔离(gl)型Buck变换器单端正激变换器例 如下图所示正激变换器，输入电源电压 60V，二次主输出的平均输出电压为 5V,开关频率(pnl)为1kHz，输出电感电流纹波最大值为 0.1A，原边绕组匝数 60，匝比 N3/N1= 1。求： （1）二次主绕组匝数最小值 N2； （2）输出滤波电感 L 的值。51UN2UO共五

11、十五页隔离(gl)型Buck变换器单端正激变换器共五十五页隔离(gl)型Buck-Boost变换器单端反激变换器连续工作模式下的反激变换器，输入电压为 50V，平均(pngjn)输出电压为 100 V，一次绕组励磁电感 Lp 为 1 mH，匝比 Ns/Np =4。当开关频率 fs =1 kHz 时，求： （1）占空比； ；（2）二次绕组的励磁电感。Ns: N2 NP: N1共五十五页隔离(gl)型Buck-Boost变换器单端反激变换器共五十五页内容摘要1。解：（1）谐振频率为：。零电流(dinli)开关准谐振Boost变换器例题1。解：（1）开关频率为：。解：（1）平均输出电压为：。零电压开关准谐振Boost变换器例题1。Boost变换器例题5。（1）如果要求设计在电感电流(dinli)连续模式下工作，求临界电感值。（2）如果设计成电感电流(dinli)不连续工作状态，求各工作段占空比、