buck-boost电路的传递函数
时间: 2023-10-25 10:10:43 浏览: 166
Buck-boost电路是一种DC-DC转换器,它可以将输入电压转换为较低或较高的输出电压。其传递函数可以通过以下方式推导得出:
首先,假设电路中的开关是理想的,即开关关闭时电流为0,开关打开时电压为0。然后,可以将电路分为两个时段进行分析:
时段1: 开关打开,电感器充电
在这个时段,电感器的电压为:
V_L = Vin - Vout
根据基尔霍夫电压定律,有:
V_L = L(dI/dt)
因此:
(dI/dt) = (Vin - Vout)/L
对上式进行积分,得到电感器电流I_L的表达式:
I_L = (Vin - Vout)/L * t + I_L0
其中,I_L0为时刻t=0时刻的电感器电流。
时段2: 开关关闭,电感器放电
在这个时段,电感器的电压为:
V_L = -Vout
根据基尔霍夫电压定律,有:
Vout = -L(dI/dt)
对上式进行积分,得到电感器电流I_L的表达式:
I_L = -(Vout/L) * t + I_L1
其中,I_L1为时刻t=0时刻的电感器电流。
根据能量守恒原理,电路中的能量不能增加或减少。因此,在一个完整的周期内,电路中的能量应该保持不变。同时,电路中的电流也必须是周期性的,即在一个周期内,电流的平均值应该为0。
因此,可以得到以下方程组:
I_L(T) = I_L0 + (Vin - Vout)/L * T
I_L(2T) = I_L1 - (Vout/L) * T
其中,T为一个完整的周期,2T为两个完整周期的时间。
解上述方程组,可以得到:
Vout/Vin = -D/(1-D)
其中,D为占空比,定义为:
D = T_on/T
其中,T_on为开关打开时间,T为一个完整的周期。
因此,Buck-boost电路的传递函数为:
H(s) = Vout(s)/Vin(s) = -D/(1-D) = -N/(N-1)
其中,N为变压器的变比。