降壓型ＤＣ／ＤＣ變換器的仿真研究

摘要：本文建立了一種降壓型DC/DC變換器（Buck電路）的數學模型，并利用PSpice軟件對這種DC/DC變換器進行仿真研究，分析其暫態和穩態的過程及形成機理。仿真表明，當電路元件取不同參數時，輸出電壓就會明顯不同。仿真結果為實際電路的設計提供有益的參考。

關鍵詞：DC-DC電壓變換；仿真；輸出電壓

1 引言

將一種直流電壓變換成另一種直流電壓稱為DC/DC變換。在DC/DC轉換技術中，采用直流斬波技術，廣泛應用于電動汽車、地鐵等交通工具中，其優點是可以獲得平穩地加速、減速、快速響應和節能效果，并且可以抑制電網諧波電流。

一般的直流變換器在使用時輸出紋波較大，為降低輸出紋波，在輸出端應接入電感、電容濾波電路。本文介紹的是一種采用直流斬波技術的Buck變換器，該變換器是一種降壓式變換器，它由功率晶體管V1、儲能電感L1、二極管V2及濾波電容C1組成，如圖1所示。

2Buck變換器數學模型

圖1中，V2為續流二極管，降壓式變換器的平均輸出電壓低于輸入電壓Ud。通過電感中的電流是否連續，取決于開關頻率、濾波電感L和電容C的數值。

當電路工作頻率較高，若電感和電容量足夠大并為理想元件，電路進入穩態后，可以認為輸出電壓為常數。晶體管V1導通時，電感中的電流呈線性上升，因而