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Buck电路轻载时电感电流为什么会反向

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chaoerm
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LV2
本网技师
  • 2012-8-29 22:53:23
10问答币
请问各位大神,Buck电路轻载时电感电流为什么会反向?

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这是同步整流BUCK里面的强制连续电流模式,也叫FCCM,是因为轻载时可能出现电流过零的情况,而同步整流中,下管是MOSFET,MOSFET比较特殊的就是它的电流可以从D到S,也可以从S到D,于是当你续流回路中没有电流的情况下,输出电压要高于开关管节点电压,于是电流反灌回来,就出现了这种电感电流反向的情况,实际就是FCCM。 ...
chaoerm
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LV2
本网技师
  • 2012-8-29 22:53:45
 
顶一下先!
星宇
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版主
  • 2012-8-29 23:42:31
 
上图说话!
chaoerm
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本网技师
  • 2012-8-30 00:26:12
 
图已经上传!
boy4477
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高级工程师
  • 2012-8-30 08:31:41
 
楼主说应该是同步buck,非同步不存在这个问题。
用MOS代替二极管后,MOS本身就是双向的。所以会有电流倒流。
YTDFWANGWEI
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版主
  • 2012-8-30 08:43:20
 
电感电流降低到零后,由于输出电压及续流MOS管的存在,输出电压会导致电感电流反向。
blueskyy
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总工程师
  • 2012-8-30 08:47:09
 
电感的V-A特性
nc965
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版主
  • 2012-8-30 11:43:07
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不会吧?
wangren198735
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LV6
高级工程师
  • 2012-8-30 14:14:54
  • 倒数9
 
这是同步整流BUCK里面的强制连续电流模式,也叫FCCM,是因为轻载时可能出现电流过零的情况,而同步整流中,下管是MOSFET,MOSFET比较特殊的就是它的电流可以从D到S,也可以从S到D,于是当你续流回路中没有电流的情况下,输出电压要高于开关管节点电压,于是电流反灌回来,就出现了这种电感电流反向的情况,实际就是FCCM。
chaoerm
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本网技师
  • 2012-8-30 23:02:32
  • 倒数6
 
还有一个问题要请教,对于CCM的Buck电路来说从重载切换到轻载的过程是怎样建立的呀,是Lowside Mosfet开较长的时间产生较大的IL吗,因为U=L*IL/T, U在关断的过程中就等于Vout,要使电感电流在一个较高的位置放电到零位置以下是不是只有这样,还是另有其它方式,谢谢啦!


感谢所有人的帮助!谢谢!

chhao88
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本网技师
  • 2014-4-29 19:45:49
  • 倒数3
 
对于此解释我还是有些疑问。
如下图所示,同一个电路,电感上的压差不会因为工作在正常CCM还是FCCM而变化。它的值只有两种:上管导通时电感上的压降(图中t1部分的电压值:Vin-Vout-VMOSFET_ High)和下管导通时电感上的压降(图中t2部分的电压值:-(Vout+VMOSFET_Low))。
当输入电流(Iout)比较大的时候,电路工作在正常CCM模式。当输出电流比较小时,工作在FCCM方式。
在图中,绿色部分表示,在上管已经导通、下管不导通的时候(t1时间内),电流方向反灌回来。请问此时反灌回来的路径在哪?是从输出负载通过电感到上管吗?但是此时明显上管的D极电压值(Vin)大于S极电压值(Vin-VMOSFET_ High),如何能反流到Vin呢?
同理,红色部分表示上管不导通、下管导通的时候(t2时间内),电流反灌回来。请问此时的反灌路径在哪里?是从输出负载通过电感到下管吗?但此时明显下管的D极电压值(-VMOSFET_ High)低于S极电压值(0V),如何能反灌到GND呢?
请赐教,谢谢。如果图中有标识不对的地方,请指正。
Visio-FCCM.pdf
YTDFWANGWEI
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版主
  • 2014-4-29 20:48:22
  • 倒数2
 
下管开通,mos管相当于导线你说电流能不能从d流向s?谁告诉你下管开通端电位低于0v?
daxia4540827
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LV10
总工程师
  • 2012-8-30 14:23:35
  • 倒数8
 
因为你的电流是连续型的,如果你用到了同步整流,负载电流又很小,那么电感上的平均电流即为输出电流,这样必然会有一部分电流为负。
chaoerm
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LV2
本网技师
  • 2012-8-30 22:03:23
  • 倒数7
 
今天上午想明白了"wangren19873"
说的很透彻我们都是用同步Buck,轻载时当电感续流结束后Lowside Mosfet还未关闭并且输出电压高于了Phase电压致使电感电流反向,此时从图上可以看出Highside Mosfet给电感充电产生的 IL变小了(x轴以上上升线为Highside Mosfet给电感充电 ),那么电感放电的IL与充电一样(x轴上方下降线),由于充电时间短了所以放电时间也短了,所以当电感续流(放电)结束后Lowside Mosfet还没有关闭,这样就造成了电流反向。

还有一个问题要请教,对于CCM的Buck电路来说从重载切换到轻载的过程是怎样建立的呀,是Lowside Mosfet开较长的时间产生较大的IL吗,因为U=L*IL/T, U在关断的过程中就等于Vout,要使电感电流在一个较高的位置放电到零位置以下是不是只有这样,还是另有其它方式,谢谢啦!

感谢所有人的帮助!谢谢!
wangren198735
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高级工程师
  • 2012-9-13 15:57:04
  • 倒数5
 
其实不太清楚你要问啥呢呵呵。。
chaoerm
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LV2
本网技师
  • 2012-10-13 09:53:21
  • 倒数4
 
不好意思没描述清楚!我的意思是连续电流模式(CCM)的同步Buck电路来说从重载切换到轻载的过程是怎样建立的呀?
李诚建
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LV3
助理工程师
最新回复
  • 2018-3-2 17:08:52
  • 倒数1
 
你说的电流反向是由于你的电感值太小,充电时间还没完就充满了,继续充电也没啥用了,而放电续流时,能量已经放完了,这时候你还在开启下管,导致输出电容对电感反向充电,也就是电流反向。
出现这种问题:是你没有匹配好频率与电感大小。
1 、增加开关频率,
2、 增加适当电感值。
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