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达到稳定状态并输出有用能量

为防止电感电流不断上升,需要达到伏秒数平衡,前面提到可以等待足够长时间再导通开关,但这样仍无法得到有用输出。

为最终解决此问题,可以从现实的“电压世界”寻找答案。要得到直流输出电压,为何不在电路中旋转一个电容?若将电容与二极管串联,如下图所示,则二极管(续流管)电流会给电容充电,电容电压最终达到稳定值Vo。同时此电容会增加开关关断时期电感电压Voff,从而增加电厂电流下降速率,解决了电路的最基本问题。这使Voff与Von大小相当,从而实现伏秒数平衡Von*Von=Voff*Voff。

下图电路中,开始阶段电流会递增,在数周期后
自动地达到稳定状态。这是因为电容每个周期都被充电,电流下降段斜率不断增加,促使变换器实现基本平衡状态,ΔIon=ΔIoff=ΔI,变换器自身会保持此状态。

通过输出电容释放储存的能量可获得有用输出。下图中虚线箭头表示流过负载的直流通路。

事实上,这是最早的开关变换器拓扑---buck-boost拓扑。

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