并—串聯(lián)開(kāi)關(guān)電路的原理圖和等效電路圖

并—串聯(lián)開(kāi)關(guān)電路也叫Boost-Buck開(kāi)關(guān)電路或Cuk開(kāi)關(guān)電路。實(shí)際上，它是一個(gè)并聯(lián)開(kāi)關(guān)電路后接一個(gè)串聯(lián)開(kāi)關(guān)電路而成的。其原理圖和等效電路圖如圖1-6所示。

從并聯(lián)開(kāi)關(guān)電路的等效電路后接串聯(lián)開(kāi)關(guān)電路的等效電路入手來(lái)分析電路的演變。在圖1-7（a）中，虛線左邊為并聯(lián)開(kāi)關(guān)電路的等效電路，虛線右邊為串聯(lián)開(kāi)關(guān)電路的等效電路。假設(shè)開(kāi)關(guān)S1和S2是由同一個(gè)脈沖控制，它們同步導(dǎo)通或關(guān)斷，這樣S1、V1、S2、V2在電路中的作用可以分別用一個(gè)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)S來(lái)取代，則演變成圖1-7（b）中的等效電路。假設(shè)輸出電壓U。允許成為反極性的，那么，雙刀雙擲開(kāi)關(guān)S和與其并聯(lián)的電容Cl可以等效為一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)和與其并聯(lián)的電容器，如圖1-7（c）所示。在圖1-7（c）中，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S1的作用可以用圖1-7（d）中開(kāi)關(guān)Sl和二極管V1來(lái)代替。圖1-7（d）與圖1-6（b）所示的并—串聯(lián)開(kāi)關(guān)電路的等效電路完全相同。

下面利用圖1-6（a）的電路來(lái)分析并—串聯(lián)開(kāi)關(guān)電路的穩(wěn)態(tài)工作過(guò)程。

當(dāng)開(kāi)關(guān)管V1導(dǎo)通時(shí)，二極管V2反向偏置，輸入電流ii流經(jīng)電感Ll，ii=iLl，能量以磁能的形式存儲(chǔ)在電感L1中。與此同時(shí)，電容C1通過(guò)V1、C2、L2放電，能量以磁能的形式存儲(chǔ)在L2中，并為負(fù)載R供電。此時(shí)，開(kāi)關(guān)管Vl中流過(guò)的電流為輸入電流和輸出電流之和。

當(dāng)開(kāi)關(guān)管Vl關(guān)斷時(shí)，二極管V2正向偏置導(dǎo)通，輸入電流走向電容Cl充電，此時(shí)的電流ii是直流輸入電源Vcc和電感Li存儲(chǔ)的能量所提供的。與此同時(shí)，電感L2存儲(chǔ)的能量提供電流iL2負(fù)載R。若電容C和電感L1、L2足夠大，ii和iL2基本上保持不變。由此可見(jiàn)，當(dāng)V1導(dǎo)通時(shí)，電容C1充電；而當(dāng)V1關(guān)斷時(shí)，Cl放電。所以，電容Cl是能量的傳遞元件。