在一个开关周期内电感电流包含上升阶段,下降阶段和持零阶段,为了后面的求解,需要求解出电感电流上升阶段和下降阶段的时间关系,这可以从电感在一个开关周期内的充电和放电量相等的角度推出(伏秒积平衡),即
Vo 为输出电压, DR 为电感电流下降阶段的时间占开关周期的比值
由式(1.1)和式(1.4)可得:
开关周期内电感电流平均值为电感电流与时间轴构成三角形面积与开关周期的比值, 式(1.3)给出电感电流峰值即对应三角形的高和式(1.5)给出了电感电流下降的时间占比, 由此可得到电感电流开关周期平均值 i_Lb_av表达式:
fs为开关频率。
电感电流经过适当的滤波器滤波后为电感电流平均值,也即变换器的输入电流:
不考虑变换器的损耗,假定输出功率等于输入功率,得到
由式(1.1)、 式(1.7)和式(1.8)可得到输出功率关于电路基本参数的表达形式:
Tline 是工频周期。
由式(1.9)中,可知占空比的大小将决定输出功率,由此可得到要达到固定输出功率对应的占空比表达式:
功率因数可表达为工频周期内输入有功功率与视在功率的比值,有功功率为输出电压与输入电流乘积在工频周期内的平均值,视在功率为输入电压有效值与输入电流有效值的乘积,结合式(1.7)和式(1.9)可得传统控制下功率因数PF的表达式为
其中 I_in_rms为输入电流有效值。