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理想BUCK电路的输入功率计算公式问题

时间:12-12 整理:3721RD 点击:
其实所有DCDC都这样,我只是按照简单的buck来说
有个问题请教大家:
就是任何一个DCDC的输入功率应该是平均功率还是 U有效值*I有效值的复功率呢?
其实问题就是,输入功率计算,电流应该计算平均值还是有效值?
我们计算buck效率时候,输入功率大家都是默认,输入电压有效值(其实就是输入电压
Vin)*输入电流的有效值
按照这个算法,其实计算的是这个二端口网络的复功率也就是视在功率,没有考虑功率
因数
按照一个任意二端口网络,输入平均功率应该是U有效值*I有效值*功率因数。或者U*I一
个周期积分,其实就是U*I的平均值。
问题来了,buck电路 输入电流平均值就是IpD/2 有效值是 Ip*sqr(D/3)
计算输入效率 我认为明显应该是采用平均功率的公式
为啥业内都是直接按照有效值计算呢?这样计算出来的 Pin明显是复功率,偏大啊

dcdc输入输出不都是直流功率吗?哪来的你说这些区分。
如果涉及到交流,提到的输入输出功率一定是有功功率
但这都是是在频域的计算方法。也就是说对每一个频点都是如此,把所有频点的功率相加才是总功率
dcdc输入电压只有直流分量,尽管输入电流可以看出来有交流分量(方波),输入功率仍只有直流分量。
如果在时域,只能是电压乘电流后积分再周期平均。
有效值只能是负载不变时的一种等效。。。而dcdc实际上周期内源看到的负载是变的。
或者这么理解,直流电压竟然出现了交流电流(新的频率分量),必然是非线性电路。。。

输出没问题,直流输出 电压电流都是直流的
输入如果电流也是直流的,还要什么PFC?
那还叫DCDC开关电源?
输入电流明显是含有丰富的交流成分
你没理解我在说什么

输入电流有交流成分,但输入电压只有直流成分(除非你说的是AC-DC),所以输入功率只有直流成分,功率谱上看除了dc处其它都为0。所以我确实不明白你所谓的有效值和你的功率算法意义何在。。。
这是一个非线性网络,所以你所谓的二端口网络概念也值得商榷。

另外,buck电路不可能说的是ac dc
我说的就是dcdc
理想的dcdc
很明显,对于一个近似三角波的输入电流波形,我们可以计算按照公式,计算有效值和
平均值
我的问题是,为什么按照有效值计算输入功率 不正确。
第二,如果有所谓的功率因数的原因在这儿,对于一个直流输入电压,功率因数的意义
在哪儿呢

有效值的意义在于,一个波形的电流如果加到一个固定电阻上,产生的功率与有效值电流流过电阻产生功率相等。
而在DCDC里,源看到的阻抗不是固定的,而是时变的,因此有效值这种方法我认为根本没意义。。。
按我的理解,纯dcdc的buck是不应该有功率因数的概念的。
至于输入功率的计算方法
要么从时域,电压乘电流积分后周期平均;
要么从频域,先求各个频点上的复数电压乘复数电流之共轭取其实部再乘1/2,也就类似电压有效值乘电流有效值再乘功率因子(即夹角余弦),再把所有频点的功率求和。
这两者是等价的。
对于buck,我前面的回复里采用了第二种方法;而如果你采用第一种方法,显然由于电压恒定,结果必然等价于电压乘以平均电流。
不知道你说的所谓buck业界算功率有效值是什么概念,但我猜测那是用在acdc里面才有的。

1, 有效值只针对电阻负载,即电压电流波形一样时用有效值计算。
2,buck的输入电流大部分情况不是三角波。

第一个你的说法不对,只要是rlc线性网络就可以用有效值,但要乘以功率因数,即复数电压电流夹角的余弦。

这个地方我也有疑问。
dcdc这儿,如果按照功率的计算公式,很明显,
P=u*i一个周期内的积分值,u为直流量,很明显i应该用平均值才意义。
但是很多地方都计算dcdc输入电流的有效值
有效值按照电路里面的定义,这个计算出来的按道理和平均值应该是等效的。
因为有效值就是说,等效的直流电流功率,输入电压直流,输入电流也是直流的等效值
,输入功率不是很明显等于有效值*输入电压吗?
这儿的不一致的地方 你下面也解释下,我也赞同。
这儿牵扯到一个问题,电路里面计算电流有效值的公式,是不是应该有个适用范围?

我觉得这里最可能的解释,是其他人用“有效值”这个词用得不对,他们的本意没准是想说平均值。
我想你也同意有效值的原始定义也只对一个固定负载有用,对时变负载没有意义。
作为ic desinger,我虽然不是做dcdc的,但我看过一些文献,也研究过我们公司做的buck,看过同事写的design report,从没见过你说的有效值提法。
说不定是一开始有人用得不对后来有人也没仔细考虑过延续用了,说实话这种事不少见。你手里有英文文献里提过rms值什么的吗?

请解释下:为啥对时变负载 没有意义呢
这个从公式如何看出来的?或者说有没有理论推导 表明对时变负载没有意义?

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