交錯并聯Buck變換器的工作原理分析綜述1.1Buck變換器基本工作原理基本的Buck電路原理圖如圖2-1所示,二階低通濾波環節主要是由全控型電力電子器件S、濾波電感L、濾波電容C以及二極管VD構成。圖中R為負載電阻，Uin為輸入電壓，U0為輸出電壓，電路中的開關管S一般選擇IGBT，GTR或者MOSFET等。圖2-1Buck變換器電路圖工作原理:①在t0~t1時段內，驅動脈沖為高電平，開關管S為導通狀態，電流流經路徑Uin—S—L—C/R，電感L和電容C開始儲能，輸入電流is等于電感電流iL，且電感電流逐漸增大；如果不計導通壓降，二極管VD上的電壓即為整個輸入直流電壓,由于加在二極管上的電壓為反向電壓，所以二極管D并不導通。圖2-2Buck變換器開關閉合狀態②在t1~t2時段內，開關管S由導通變為斷開狀態。電感L開始釋放在前一階段的儲能，而二極管VD此時承受的電壓變為正向電壓而導通，因此電感電流通過二極管VD續流，且電感電流逐漸減小，電感L兩端的電壓變為負的U0，在t2時刻驅動脈沖又變為了高電平，開關器件S又會導通，電流又開始重復以上流經狀態。圖2-3Buck變換器開關斷開狀態在連續導電模式下，電路在上述兩個模態下主要電壓和電流波形，如圖2-4所示。圖2-4Buck變換器電感電流連續時主要電壓電流波1.2交錯并聯Buck工作原理交錯并聯Buck的拓撲結構圖如圖2-5所示，其結構主要是兩個開關管和兩個二極管相互并聯交錯外加電感，電容和電阻。圖2-5交錯并聯Buck拓撲結構交錯并聯Buck拓撲工作原理為:模態1(t0－t1)：當Ug1輸出脈沖，VT1導通，其電流經過的路徑為Uin—VT1—L1—負載，此時電感L1和電容C1進行儲能，且流經電感上的電流逐漸增大；電感L2則開始釋放在上一階段的儲能，由于電流并不能突變，電感L2通過二極管D2續流，電流逐漸減小；如圖2-6所示：模態2(t1－t2)：當Ug1和Ug2沒有脈沖時，VT1和VT2斷開，其電流經過的路徑為Uin—D1/D2—L1/L2—負載；電感L1開始釋放上一階段的儲能，通過二極管D1續流，電流逐漸減小；此時電感L2由于在上一階段的儲能未釋放完，繼續通過二極管D2續流，電流繼續減小；如圖2-7所示：圖2-7并聯交錯Buck模態2模態3(t2－t3)：當Ug2輸出脈沖時，此時VT2導通，其電流經過的路徑為Uin－VT2－L2－負載，此時由于電感L1在上一階段的儲能未釋放完，電流并不能產生突變，繼續通過二極管D1進行續流，電流繼續減小；而電感L2和電容C1再次開始儲能，并且流經電感L2的電流逐漸增大；如圖2-8所示：圖2-8并聯交錯Buck模態3模態4(t3－t4)：當Ug1和Ug2沒有脈沖，此時VT1和VT2斷開，其電流經過的路徑為Uin—D1/D2—L1/L2—負載；此時由于電感L1在上一階段的儲能未釋放完，繼續通過二極管D1來進行續流，電流繼續減小；電感L2開始釋放在上一個階段中的儲能，通過兩個二極管D2續流，電流逐漸減小；如圖2-9所示：圖2-9并聯交錯Buck模態