Buck转换器平均电路模型的修正

　　如果令开关晶体管V的通态电阻为R_DS，滤波电感L和滤波电容C的ESR分别为R_L和R_C，则整流二极管D可以用电池U_DO和正向电阻R_D的串联模型表示，U_DO为整流二极管的阈值电压（Threshold Voltage）。整流二极管的通态特性I_D＝f（U_D），如图1所示，可以用式（12-53）来描述：

　　图1  整流二极管D的通态特性I_D＝f（U_D）

　　在U_D＞U_DO时，整流二极管导通，其通态特性I_D＝f(U_D)的电流I_D上升的斜率为。

　　当考虑这些元件的寄生参数时，就意味着电感电流波形有纹波分量如图2所示。图中i_L、I_L和Δi分别表示电感电流的瞬时值、平均值和纹波峰一峰值。这时PWM转换器平均电路模型应该如何建立呢？下面以图3所示的Buck转换器为例，介绍一种等效平均电阻法对上述PWM转换器平均电路模型进行修正。

  图2  电感电流的波形                                                                         图3 考虑寄生参数的Buck转换器

　　为了分析方便作如下的基本假定：即开关器件的输出电容可以忽略不计，在关断状态时，开关管的电阻为无穷大。这样，有寄参数的Buck转换器的平均电路模型如图4所示。图中的三端PWM开关模型用受控电流源di_L．和受控电压源duap表示，R_DS1、R_L1、R_C1和R_D1分别为各寄生电阻R_DS、R_L、R_C和R_D的等效平均值，等效的原则是：按照电流有效值和平均值计算的电阻功耗相等。下面按照这一原则计算各寄生电阻的等效平均值。

图4 考虑寄生参数的Buck转换器平均电路模型

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