在Buck电路中,电感两端电压的计算可以通过以下步骤进行:
开关管导通时
电感左边的电压是输入电压Vin,右边的电压是输出电压Vout。
电感两端电压为:$$U = Vin - Vout$$。
开关管截止时
电感要续流,会产生反向电动势,让二极管导通。
二极管导通电压是Vd,阳极接地,阴极电压为-Vd。
电感左边的电压是-Vd,右边的电压是Vout。
电感两端电压为:$$U = -Vd - Vout$$。
占空比D的计算
占空比D等于开关导通时间T1占整个开关周期T的比例,即:$$D = \frac{T1}{T1 + T2}$$。
通过伏秒平衡等式可以进一步计算占空比D:$$D = \frac{Vout}{VIN}$$。
电感电流的变化率
电感两端电压也可以表示为电感电流的变化率乘以电感感值L,即:$$U = L \cdot \frac{di}{dt}$$。
在开关导通时,电感电流的增量为:$$\Delta I_on = \frac{(Vin - Vout) \cdot D}{L}$$。
在开关截止时,电感电流的减量为:$$\Delta I_off = \frac{(Vout + Vd) \cdot (1 - D)}{L}$$。
电感感值的计算
通过电感电流的变化率和占空比,可以计算出电感感值L:$$L = \frac{(Vin - Vout) \cdot D \cdot f}{I_o}$$,其中f为开关频率,Io为输出电流。
综上所述,Buck电路中电感两端电压的计算主要依赖于开关管的状态(导通或截止)和占空比D。通过伏秒平衡等式和电感电流的变化率,可以推导出电感感值L的计算公式。在实际应用中,还需要考虑二极管的导通压降Vd等因素。