DC/DC变换电路原理：PWM控制与电感电流连续情形分析

"本文主要探讨了DC-DC变换电路中的主要波形，特别是在电感电流连续的情形下。在电感电流连续的情况下，假设输入电压uC恒定，电感电流iL线性减小。文章详细介绍了几种基本的直流斩波电路，包括降压斩波、升压斩波、升降压斩波和库克变换电路。此外，还阐述了直流PWM（脉宽调制）控制技术的基础知识，这是直流变换的核心控制策略。 直流/DC变换电路是将一种固定或可调的直流电压转换为另一种直流电压的电路。它们在直流调速、不同电压需求的直流供电和直流升压等应用场景中起着关键作用。例如，太阳能电池通常输出低电压，需要通过DC-DC变换提高到更高的电压水平。 直流变换器通过开关元件（如IGBT）的工作状态，即导通和断开来控制输出电压。当开关管导通时，负载两端的电压等于输入电压US；而当开关管断开时，负载电压则为零。通过控制开关管在一个周期内的导通时间（占空比D），可以调整输出电压的平均值。占空比D定义为导通时间与总周期时间的比例，其变化可以有三种方式：脉冲频率调制（PFM）、脉宽调制（PWM）和混合调制。 在PWM控制中，保持导通时间ton不变，通过改变脉冲周期TS来调整占空比，从而改变输出电压。这种方法允许在保持开关频率恒定时改变输出电压，具有效率高、响应快的优点，广泛应用于现代电源系统中。 DC-DC变换电路的工作原理是利用开关元件在导通和截止状态间的切换，配合电感或电容的储能和释放，实现电压的提升或降低。电感电流连续情形下的主要波形涉及到电感电流iL、开关管电流iC、输入电流iM和输出电压uO的变化，这些波形对于理解电路的工作性能至关重要。 在电感电流连续的情形下，电感电流在开关周期内不会突变，这确保了电路的稳定性和效率。同时，通过调整占空比，可以实现输出电压的精确调节，满足各种应用的需求。因此，掌握DC-DC变换电路的工作原理和控制策略对于设计和分析电源系统具有重要意义。"