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伏秒平衡定理

伏秒平衡定理 開 關 電源 穩 態工作中的 一個重要原理,它描述了 電感 兩端的 電 壓和通 過 電感的 電流之 間的 時 間 積分 關係。具 體 來 說:

伏秒平衡原 則:在 開 關 電源的 穩 態工作 狀 態下, 電感 兩端的正伏秒值 等於 負伏秒值。伏秒 數是 電感 兩端的 電 壓(V)和 開 關 動作 時 間(T)的乘 積,即 \( V \times T \)。

伏秒原 則:在 一個周期 T 內, 電感 電 壓 對 時 間的 積分(伏秒 積) 為零, 這意味 著在 一個周期 內, 電感 電流的增加量 與 電流的 減少量是相等的。具 體 來 說, 對於降 壓 電路,在 開 關管 導通期 間(TON), 電感上的 電流逐 漸增大, 電感上的感 應 電 壓 與 電流 方向相反,因此 電感阻止 電流增大。根 據基 爾霍夫 電 壓定律(KVL), 電感上的 電 壓代 數和 為零,即 \( V_IN - V_DCR - V_(DS(ON)-H) \times I_ON \) 等於 \( -V_OUT + V_DCR + V_(DS(ON)-H) \times I_OFF \),其中 \( I_ON \) 和 \( I_OFF \) 分 別是 導通和 關 斷 時的 電流。

伏秒平衡原理:在任何 開 關周期 內, 電感 電 壓曲 線的 淨面 積必然 為零, 這意味 著 電感 電 壓的平均值( 電感 電 壓的直流分量) 為零。

電感 傳 遞能量而不消耗能量:在任何 穩定拓 撲中的 電感都是 傳 遞能量而不消耗能量,都 會 滿足伏秒平衡原理。

伏秒平衡原理是 開 關 電源 設 計中的 一個 關 鍵指 導原 則,它 確保了 電感不 會因 為 電流的 變化而偏磁或 飽和。