该变换器的改进可分2步进行。
第1步:Cd2保持不变,将Cd1增大到无穷大,这时VCd1=0,VCd2=Vin,而Vcb=Vin/2。由于Cd1=¥,可以直接用导线短接,此时Cd2与输入电压并联,可以省去。这时可以将Q2移到电源正端。
第2步:Cf2保持不变,将Cf1增大到无穷大,这时VCf1=0,VCf2=Vo,而Vcb=(Vin+Vo)/2。由于Cf1=¥,可以直接用导线短接。将D2移到上面。由此就得到了改进后的Boost TL变换器,如图4(b)所示,其输入与输出是共地的。
3.4 Cuk TL变换器的改进
图5是输入输出不共地的Cuk TL变换器,也可在交流段串入一个隔直电容,稳态时,其电压为
可以直接用导线短接,由此可以得到改进后的Cuk TL变换器,其输入输出是共地的。
3.5 Sepic TL变换器的改进
图6(a)是输入输出不共地的Sepic TL变换器,同样可以在交流段串入一个隔直电容,稳态时,其电压为
该变换器的改进也可分2步进行。
第1步:Cb1保持不变,将Cb2增大到无穷大,这时VCb2=0,VCd1=Vin,而Vcb=Vin/2。由于Cb2=¥,可以直接用导线短接。
第2步:Cf2保持不变,将Cf1增大到无穷大,这时VCf1=0,VCf2=Vo,而Vcb=(Vin-Vo)/2。由于Cf1=¥,可以直接用导线短接。将D2移到上面。由此就得到了改进后的Sepic TL变换器,如图6(b)所示,其输入与输出是共地的。
3.6 Zeta TL变换器的改进
图7(a)是输入输出不共地的Zeta TL变换器,也可在交流段串入1个隔直电容,稳态时电压为
该变换器的改进也可分2步进行。
第1步:Cd2保持不变,将Cd1增大到无穷大,这时VCd1=0,VCd2=Vin,而Vcb=Vin/2。由于Cd1=¥,可以直接用导线短接,此时Cd2与输入电压并联,可以省去。这时可以将Q2移到电源正端。
第2步:Cb1保持不变,将Cb2增大到无穷大,这时VCb2=0,VCb1=Vo,而Vcb=(Vin-Vo)/2。由于Cb2=¥,可以直接用导线短接。由此就得到了改进后的Zeta TL变换器,如图7(b)所示,其输入与输出是共地的。
4 输入输出共地的Buck TL变换器
4.1 工作原理
本节以Buck TL变换器为例讨论输入输出共地的TL变换器的工作原理及其特性。参考图2,开关管Q1和Q2交错工作,其驱动信号相差180°相角。隔直电容Cblock一般较大,稳态工作时,其电压为Vcb=Vin/2。图8给出了开关管的占空比D大于0.5和小于0.5时的主要波形图,图9给出了各个开关模态的等效电路。
参考图8(a),当D>0.5时,1个开关周期内有4个开关模态,其中[t0,t1]和[t2,t3]是一样的,2只开关管同时导通,加在A、B两点的电压为Vin,电感电流iLf线性上升,如图9(a)所示。在[t1,t2]时段,Q2关断,Q1导通,Cblock给负载供电,如图9(b)所示。此时vAB=Vcb=Vin/2,iLf线性下降,加在Q2和D1上的电压为Vin /2。在[t3,t4]时段,Q2导通,Q1关断,iLf流过Cblock,如图9(c)所示。此时vAB=Vin-Vcb=Vin/2,iLf线性下降,加在Q1和D2上的电压为Vin/2。
参考图8(b),当D<0.5时,1个开关周期有4个开关模态,其中[t1,t2]和[t3,t4]是一样的,2只开关管同时关断,如图9(d)所示,此时vAB=0,iLf线性下降。在[t0,t1]时段,Q1导通,Q2关断,Cblock给负载供电,此时vAB=Vcb=Vin/2,iLf线性上升,如图9(b)所示。在[t