[讨论] 级联BUCK,你用过吗?

dontium   2016-1-27 23:28 楼主
在降压非隔离型DC/DC变换器中,BUCK电路的应用最为广泛,它有很多优势:很高的效率、简单的电路、优越的性能等。

但是,它并非处处表现理想,例如,在大的降压比时,它的占空比较小,此时的纹波指标就不太好,并且续流管的压力大,控制难。
由此想到使用级联型BUCK电路,它的基本形式如下:
Untitled.jpg

BUCK级联,并非使用完整的两级BUCK,它的控制部分只有一个,

对于单级BUCK电路,它的输出电压Uo为:

                 Uo = Ui * D

       Ui为输入电压,D为占空比。

当使用级联BUCK电路时,不难计算出它的输出电压:

               Uo = Ui * D ^2
由式可见,在电路需要低点空比时,它可以使用相对较大的占空比即可实现,
例如单级电路需要点空比为1,此电路仅需要占空比为10即可达到同样的效果。
可见此方法可以明显地减轻控制电路在低占空比时控制困难



此问题是偶然想到的,欢迎讨论

回复评论 (5)

这个,不如让变压器承担大变比。用变压器的话,只需要增加二次绕组变压器体积与Buck电路中电感相比较,体积仅有少量增加。但用变压器,可以比级联Buck少用功率管和续流二极管。
点赞  2016-1-28 08:10
引用: maychang 发表于 2016-1-28 08:10
这个,不如让变压器承担大变比。用变压器的话,只需要增加二次绕组变压器体积与Buck电路中电感相比较,体积 ...

现在的实际应用中,这种结构的基本没有发现,想了想,关键的问题是,占空比的变化都不是很大,只在一个范围内变化。

如果真的需要很大占空变化的场合,可能这种结构的电路会有人使用吧
点赞  2016-1-28 09:02
两级BUCK,两个占空比相同的时候,如果 Uo = Ui * D ^2公式正确(没验算过)
会出现这种情况,负载过于小的时候,电路中电流很小,而两级电路的固有开关损耗,效率会很低。
如果负载很大的情况,功率电感的参数不知道怎么确定,,
点赞  2016-1-28 10:20
引用: qwqwqw2088 发表于 2016-1-28 10:20
两级BUCK,两个占空比相同的时候,如果 Uo = Ui * D ^2公式正确(没验算过)
会出现这种情况,负载过于小 ...

对,假如两级效率一样,总效率是单级的平方。
点赞  2016-1-28 11:46
估计实用意义有限。
首先两个Buck肯定不能直连,至少中间须插入滤波储能器件,既如此何不在稍高的Buck输出之后加一级LDO来得痛快?
点赞  2016-1-28 19:55
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