降壓轉(zhuǎn)換器的直流傳遞函數(shù)

　　因此，在導通期間，電感伏秒表示為

　　在關斷期間，續(xù)流二極管D2導通，電感L1兩端的電壓反向。這種情況類似于圖4中描述的降壓轉(zhuǎn)換器，電感伏秒表達式是

　　如果我們從(12)中減去(13)，然后求解M得到0，我們就有：

　　知道二極管的額定平均工作電流，其正向壓降可以從數(shù)據(jù)表中提取。D1為 ，D2為 。如果有壓降，這些壓降也可用同步開關的壓降來代替。

　　在正激轉(zhuǎn)換器中仍可使用損耗模型。然而，在導通期間，結合次級端D1的影響，初級端的MOSFET有壓降。這需要添加一個簡單的直接插入的表達式，在圖8中以源B1的形式表示。在這個仿真電路中，器件值對應于一個100 kHz正激轉(zhuǎn)換器，由一個36-72V電信網(wǎng)絡供電，以20 A額定電流輸出5V。二極管的總壓降平均為0.6V，兩種器件的壓降相等。變壓器匝數(shù)比為1:0.4，功率開關rDS(on)為100 m?。在rL為10 m?時，(14)得出占空比為41.2%，而(11)得出占空比D為34.7%。如原理圖上所反映的偏置點所示，SPICE還確定了占空比為41.2%，證實了我們推導的公式。

　　為了改進仿真，我們使用SIMetrix Technologies [2]的演示版本SIMPLIS? Elements捕獲了相同的電路。電路圖如圖9所示，并在幾秒鐘內(nèi)仿真。運行波形如圖10所示。對于5V的輸出，導通時間測量為4.115 μs，在10秒的開關周期內(nèi)相當于41.15%的占空比，非常接近我們的計算結果。實際上，磁損耗和輸入線壓降(例如，通過一個濾波器)也會使計算失真，而且很可能最終的占空比略高于這個計算值。但是，您將不會看到如(11)一樣大的差異。

　　Parameters：參數(shù)

　　圖8：有損模型很好地仿真了受電阻損耗影響的正激轉(zhuǎn)換器

　　圖9：SimulIS?演示版本讓您仿真這個電路，證實我們的計算

　　圖10：在幾秒鐘內(nèi)給出了工作波形，并確定了占空比

　　最后，SIMPLIS?可以從開關電路中提取小信號響應，因為它采用分段線性方法。二階響應如圖11所示。相較平均模型，您可改進電路，看看額外的損耗如二極管trr或磁損耗將如何影響品質(zhì)因數(shù)Q和其他參數(shù)。

　　圖11：SIMPLIS?提供動態(tài)響應，無需像SPICE那樣使用平均模型

　　總結

　　這篇短文介紹了各種壓降會如何影響CCM模式下的降壓轉(zhuǎn)換器的直流傳遞函數(shù)。如果對于大的輸入/輸出電壓，通常可以忽略壓降，那么當輸入源值較低或調(diào)節(jié)的輸出電壓達到幾伏特時，就不可忽略了?？紤]到這些損耗對于計算精確的占空比很重要，特別是在調(diào)諧網(wǎng)絡與正向有源箝位相同的情況下。一個包含導通損耗的平均模型可以很好地預測導通損耗對工作點的影響。SIMPLIS?也有很大幫助，特別是如果您設計的轉(zhuǎn)換器沒有平均模型可用。