buck变换器输出电解电流电压波形详解

可能大家对输出电解电容上的电流电压没有特别去关注，现在来介绍一下电解电容上的电流和电压波形。

buck变换器输出电解电流电压波形

如上图所示，当电感电流大于输出电流时，输出电容为充电状态，当电感电流小于输出电流，输出电解为放电状态。所以在0-t1，t3-t4阶段电感电流小于输出电流，为放电状态，t1-t3阶段电感电流大于输出电流，为充电状态。

电容上的电流波形为什么是三角波？

在输出电容节点处根据Kcl定律可得ic=iL-io，输出电流io为直流状态，iL为三角波状态，一个三角波减去一个直流，所以电解上的电流波形应该也为一个三角波。

电容公式为ic=Cdu/dt，电解上的电压波形Uc=1/C对电流的积分。

Uomin，Uomax，Uo变化量怎么求解？

电流对时间的积分等于电流和时间轴围起来的面积，所以Uomin=Uo-1/C电流在t1-t2围成的面积，即Uomin=Uo-1/C*1/2*（t2-t1）*icmax

同理Uomax=Uo+1/C*1/2*（t3-t2）*icmax

则Uo变化量=Uomax-Uomin=1/C*1/2*（t3-t1）*icmax

icmax=iLmax-Io，iLmax=Io+1/2Uo/L*Toff

D=Ton/T

电容上电压的变化量为T/8C*Uo*（1-D）*T/L=f*f*Uo*（1-D）/8CL

由此可得出结论：电容容值越大，电容电压纹波越小；频率越高，电容电压纹波越小；占空比越大，电容电压纹波越小；电感越大，电容电压纹波越小。