3。3。2。2 电容值的计算 17

4 仿真验证 19

4。1 Saber 仿真软件简介 19

4。2 仿真验证 19

4。2。1 占空比为 0。9 时的电路仿真分析 19

4。2。2 占空比为 0。7 时的电路仿真分析 20

4。2。3 占空比为 0。5 时的电路仿真分析 21

4。3 仿真结论 22

4。4 仿真中遇到的问题 23

结 论 24

致 谢 26

参 考 文 献 27

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1 绪论

1。1 研究背景

在主电路中，有许多器件可以处理电能，而电力电子器件可以直接作用， 这些器件就是可以完成转换或控制电能的电子元件。电力电子器件按照广泛的 定义，可以将其分为两类，即电真空器件和半导体器件。而在开关电源系统中， 电力电子元器件为核心部分，因其具有的效率高、体积和重量小等优点，在工业 农业的生产运用、交通运输工程发展之中、以及促进航空航天和国防进步等方面 发挥着巨大的作用[1]。文献综述

1。2 国内外研究现状

1。3 本文提出的方法与手段

针对不连续导通模式(discontinuous conduction mode， DCM) Buck 变换器， 我们提出的是一种无需侵入的在线监测方法。在这种方法下，我们并不需要对电 流进行检测，只需要测定在某一个周期中的某两个特殊时刻的电容电压，再将占 空比等必要的参数相结合起来，就可以获得我们想要求得的 ESR 和 C。下面， 我们将通过建立计算模型，设计电路，以实现我们的想法。

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2 DCM Buck  变换器的 ESR 和 C 的计算模型设计

如下图图 1。1 所示，是 Buck 变换器的主电路，其中，我们可以将电解电容 C 等效为串 联等效电阻 ESR 和 C 的串联[8-9]。

图 1。1 Buck 变换器主电路

在图 1。2 中，是我们作出的 Buck 变换器在 DCM 工作模式下，开关周期中的触发电压、 电感电流、电容电流、串联等效电阻电压、电容电压以及输出电压的波形图。图 2。2 开关周期中各元器件的电流电压波形图

首先，我们从图 2。2 中对电感电流波形进行分析。电感电流在开关管导通期间，如图 2。3图 2。3 Q 导通时的 Buck 变换器电流方向图那么电感电压为

式中：�