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buck输入电压纹波推导

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qjl5070

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2013-4-21 13:34:14

10问答币

看到好几篇文档上都提到了buck输入电容的计算公式，特别是输入纹波电压，就不是没搞明白怎么来的？麻烦谁详细解释一下！谢谢！其中C1输入电容，Iload输入电流。

最佳答案

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输入电流 Iin= D*Iload ，开关管关断期间，即（1-D)*T 内，Iin流进C1，产生ΔVin 根据 I = C*ΔV/Δt ，得 ΔVin = Iin*(1-D)*T/C1 = Iload*D*(1-D)/(fs*C1)

		2 eric.wentx eric.wentx 离线 LV7 版主积分：46973 \| 主题：485 \| 帖子：17006 访问空间发消息积分:46973 版主 2013-4-21 16:27:35
		BUCK输入电压纹波公式,第一次听说,标记下! 回复 \| 举报 \|

			5 qjl5070 qjl5070 离线 LV6 高级工程师积分：594 \| 主题：73 \| 帖子：222 访问空间发消息积分:594 LV6 高级工程师 2013-4-21 23:36:24
			这个确实考虑的少，特别是二次电源，本身就是接在一个大的输出滤波电容上，计算出来的输入电容值通常比前级的输出滤波电容小很多。回复 \| 举报 \|

		3 jafck jafck 离线 LV7 版主积分：4329 \| 主题：136 \| 帖子：1755 访问空间发消息积分:4329 版主 2013-4-21 17:02:30
		流入电容: (Vin-Vout)/Vin =1-D buck 占空比：D=Vout/Vin 给电容充电或者放电时间T = 1/fs 一个周期放电时长：Ton = DT 一个周期充电时长：Toff=([size=13.63636302947998px]1-D)T I_LoadTon = Q_{放电电荷总量} △V_inC₁ *T_off =Q_{充电电荷冲量} [size=11.199999809265137px]Q放 =Q冲联立两式既得楼主的式子。回复 \| 举报 \|

			6 qjl5070 qjl5070 离线 LV6 高级工程师积分：594 \| 主题：73 \| 帖子：222 访问空间发消息积分:594 LV6 高级工程师 2013-4-21 23:52:57
			感觉推导有问题，电源的输入电流应该不是完全由输入电容的放电，这个也有问题，△V_inC₁ T_off =Q_{充电电荷冲量？？}参照楼下推导。 △V[sub]inC₁[/sub] = Q_{放电电荷总量} [sub][/sub]I_LoadD[sub][/sub] *T_off =Q_{充电电荷冲量} [size=11.199999809265137px]Q放 =Q冲联立两式既得楼主的式子。回复 \| 举报 \|

				8 jafck jafck 离线 LV7 版主积分：4329 \| 主题：136 \| 帖子：1755 访问空间发消息积分:4329 版主 2013-4-22 11:30:12
				[size=14.399999618530273px]greendot老师的推导原理跟我的推导原理是一样的，依据都是电容充放电荷守恒的方式。 [size=14.399999618530273px] [size=14.399999618530273px]电容电荷的变化，引起电容电压的改变。 [size=14.399999618530273px] [size=14.399999618530273px]在一个周期里充入的电荷量跟释放的电荷量应该是相等的。仅对电容来说，否则经历若干个 [size=14.399999618530273px]开关周期后，电容电压将会无限的增加或者减少——这肯定不对。 [size=14.399999618530273px] 回复 \| 举报 \|

					11 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：31558 \| 主题：0 \| 帖子：8688 访问空间发消息积分:31558 LV12 专家 2013-4-22 15:18:55
					这个真不一样。 2楼最后的两个式子根本就不对。回复 \| 举报 \|

				9 jafck jafck 离线 LV7 版主积分：4329 \| 主题：136 \| 帖子：1755 访问空间发消息积分:4329 版主 2013-4-22 11:31:16
				想不通的话，就把我的式子代入去看看是否正确。回复 \| 举报 \|

			12 zjw631114 zjw631114 离线 LV8 副总工程师积分：5783 \| 主题：0 \| 帖子：413 访问空间发消息积分:5783 LV8 副总工程师 2013-4-22 15:52:50
			_{放电电流＝Iload－Iload×D} [sub][/sub] _{放电时间＝Ton=D×T} [sub][/sub] _{放电电荷Q＝（Iload－Iload×D）×D×T} [sub][/sub] △U=Q/c=Iload(1-D)DT/c 回复 \| 举报 \|

				13 jafck jafck 离线 LV7 版主积分：4329 \| 主题：136 \| 帖子：1755 访问空间发消息积分:4329 版主 2013-4-22 16:19:42
				你是对的，我的错了，我理解错I_load的意思了回复 \| 举报 \|

				24 lehom lehom 离线 LV6 高级工程师积分：1600 \| 主题：12 \| 帖子：461 访问空间发消息积分:1600 LV6 高级工程师 2013-7-11 14:34:26
				为什么放电电流是Iload-IloadD,不是IloadD 回复 \| 举报 \|

		4 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：31558 \| 主题：0 \| 帖子：8688 访问空间发消息积分:31558 LV12 专家 2013-4-21 18:14:44
		输入电流 I_in= DI_load，开关管关断期间，即（1-D)T 内，I_in流进C1，产生ΔVin 根据 I = CΔV/Δt ，得 ΔVin = I_in(1-D)T/C1 = I_loadD(1-D)/(f_sC1) 回复 \| 举报 \|

			7 qjl5070 qjl5070 离线 LV6 高级工程师积分：594 \| 主题：73 \| 帖子：222 访问空间发消息积分:594 LV6 高级工程师 2013-4-21 23:53:12
			谢谢！回复 \| 举报 \|

			14 blueskyy blueskyy 离线 LV10 总工程师积分：28371 \| 主题：129 \| 帖子：13401 访问空间发消息积分:28371 LV10 总工程师 2013-4-23 11:45:10
			很巧妙呀 ~ 回复 \| 举报 \|

			15 blueskyy blueskyy 离线 LV10 总工程师积分：28371 \| 主题：129 \| 帖子：13401 访问空间发消息积分:28371 LV10 总工程师 2013-4-23 11:58:06
			用类似的思想，直接可得到boost 拓扑的输出纹波： ΔVo= I_loadD/(f_s*Co) 大师，这个式子对吗？回复 \| 举报 \|

				16 eric.wentx eric.wentx 离线 LV7 版主积分：46973 \| 主题：485 \| 帖子：17006 访问空间发消息积分:46973 版主 2013-4-23 15:08:25
				so buck-boost? 回复 \| 举报 \|

					17 blueskyy blueskyy 离线 LV10 总工程师积分：28371 \| 主题：129 \| 帖子：13401 访问空间发消息积分:28371 LV10 总工程师 2013-4-23 16:37:03
					Yes , there should be a little difference . After all , the input(or output ) current can be expressed : f(D)* lo. The key thing is that we have to derive the input (or output ) current's expression . Once we get the expression, it will be easy to write out the ΔV of the cap 回复 \| 举报 \|

					21 blueskyy blueskyy 离线 LV10 总工程师积分：28371 \| 主题：129 \| 帖子：13401 访问空间发消息积分:28371 LV10 总工程师 2013-4-24 08:08:36
					Reconsidered with carefulness , the express of 14F Does be applicable to Buck-Boost topology . 回复 \| 举报 \|

						22 lixb911 lixb911 离线 LV8 副总工程师积分：3933 \| 主题：1 \| 帖子：1 访问空间发消息积分:3933 LV8 副总工程师 2013-4-24 13:12:59
						all from infineon PFC boost IC design guide line have below formula C _out>=I_out/(pai2F_L*V_{out_ripple_pk_to_pk}) and this formula also work to buck boost topology. who can show me the process of this formula(where is it from?) please refer to attachment design guide line. Design+Guide+for+ICE2PCSxx.pdf many thanks for all of u! 回复 \| 举报 \|

				18 qjl5070 qjl5070 离线 LV6 高级工程师积分：594 \| 主题：73 \| 帖子：222 访问空间发消息积分:594 LV6 高级工程师 2013-4-23 17:32:32
				boost还是要看你选的电容的类型的吧，陶瓷的这个没问题，但是ESR大的，就要另外考虑了。回复 \| 举报 \|

				19 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：31558 \| 主题：0 \| 帖子：8688 访问空间发消息积分:31558 LV12 专家 2013-4-23 18:31:35
				对。回复 \| 举报 \|

					20 jafck jafck 离线 LV7 版主积分：4329 \| 主题：136 \| 帖子：1755 访问空间发消息积分:4329 版主 2013-4-23 22:42:55
					为什么？回复 \| 举报 \|

						23 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：31558 \| 主题：0 \| 帖子：8688 访问空间发消息积分:31558 LV12 专家 2013-4-24 13:35:51
						这些公式都是假设理想或半理想（Quasi-ideal) 条件下的，在D*T期间，只靠Co提供I_load，假设后者是恒定的，ΔVo就如14楼的式子。回复 \| 举报 \|

			25 lehom lehom 离线 LV6 高级工程师积分：1600 \| 主题：12 \| 帖子：461 访问空间发消息积分:1600 LV6 高级工程师 2013-7-11 15:17:23
			greendot老师，你是用流出多少就流进多少来算，是不是也可以在DT 时间内有DIload流出这样来算呢。由Cdu/dt=I 得du=DTDIload/C=D^2Iload/cf ?为什么这样就不对了？回复 \| 举报 \|

			26 lehom lehom 离线 LV6 高级工程师积分：1600 \| 主题：12 \| 帖子：461 访问空间发消息积分:1600 LV6 高级工程师 2013-7-11 16:46:24
			为什么开关关断期间，Iin流进电容C1(迷惑），还请绿点老师点拨，十分感谢！回复 \| 举报 \|

				27 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：31558 \| 主题：0 \| 帖子：8688 访问空间发消息积分:31558 LV12 专家 2013-7-11 17:16:54 倒数10
				On期间，电感电流=I_load，但输入电流 I_in只有 DI_load，差额要由电容提供，电容放电， Ic = (1-D)I_load ΔVin =(1-D)I_load DT/C1 = same result Off期间，电容充电。回复 \| 举报 \|

					28 lehom lehom 离线 LV6 高级工程师积分：1600 \| 主题：12 \| 帖子：461 访问空间发消息积分:1600 LV6 高级工程师 2013-7-12 08:15:57 倒数9
					buck ON期间电感电流。不就是输入电流吗？DIload，OFF期间电感续流电流为（1-D)Iload，整个开关周期电感电流才为Iload啊。老师不好意思，容我再想想！回复 \| 举报 \|

					29 lehom lehom 离线 LV6 高级工程师积分：1600 \| 主题：12 \| 帖子：461 访问空间发消息积分:1600 LV6 高级工程师 2013-7-12 09:29:07 倒数8
					谢谢绿点老师，想明白了，误解你的意思了，在ON时刻，那么分析时间分母就应该是DT,在这段时间内IL=Iload，由KCL Iin+Icn=Iload，所以Icin=Iload-Iin=Iload-DIload，所以在DT时间内，电容放电电流为(1-D)Iload，故dV=(1-D)IloadD/FC. 十分感谢绿点老师，为我不厌其烦的讲解！回复 \| 举报 \|

					30 mao85440454 mao85440454 离线 LV2 本网技师积分：102 \| 主题：0 \| 帖子：1 访问空间发消息积分:102 LV2 本网技师 2013-11-17 17:04:31 倒数7
					还有converter效率问题，VinIinK=Vout*Iout。看到很多文章都是这个公式，那按这个公式的意思就是Cin必须通过自身电压变化才能供给负载的能量，那么Vin是恒定不变时，电容两端的电压怎么会变化呢？不是悖论了么？回复 \| 举报 \|

						31 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：31558 \| 主题：0 \| 帖子：8688 访问空间发消息积分:31558 LV12 专家 2013-11-18 13:45:23 倒数6
						这是最坏情形下的计算，是假设Vin是有内阻抗的，不能提供高频AC电流。回复 \| 举报 \|

					32 ericjackson05 ericjackson05 离线 LV6 高级工程师积分：1589 \| 主题：43 \| 帖子：280 访问空间发消息积分:1589 LV6 高级工程师 2022-2-22 20:36:06 倒数5
					这个帖子我翻来倒去的看了一天，尤其是您的答案，受益匪浅。那么问题来了，在具有输入电容的情况下，buck电路的输入电流纹波怎么计算？回复 \| 举报 \|

						35 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：31558 \| 主题：0 \| 帖子：8688 访问空间发消息积分:31558 LV12 专家 2022-3-1 17:27:30 倒数2
						buck电路的输入电流纹波，是指前端/前级提供的电流？回复 \| 举报 \|

		10 zrk787 zrk787 在线 LV10 总工程师积分：10468 \| 主题：11 \| 帖子：279 访问空间发消息积分:10468 LV10 总工程师 2013-4-22 14:51:42
		学习了回复 \| 举报 \|

		33 sncms7 sncms7 离线 LV6 高级工程师积分：494 \| 主题：6 \| 帖子：82 访问空间发消息积分:494 LV6 高级工程师 2022-2-23 09:58:50 倒数4
		看着这些公式好像懂了但又好像没完全懂一只菜鸟的疑问回复 \| 举报 \|

		34 chenen chenen 离线 LV4 初级工程师积分：349 \| 主题：3 \| 帖子：46 访问空间发消息积分:349 LV4 初级工程师 2022-2-24 13:03:30 倒数3
		各位评论的太专业了回复 \| 举报 \|

		36 applejonezp applejonezp 离线 LV8 副总工程师积分：2321 \| 主题：2 \| 帖子：25 访问空间发消息积分:2321 LV8 副总工程师最新回复 2022-11-24 17:00:50 倒数1
		不错的推导! 回复 \| 举报 \|

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