升壓電路 功率電感計算
先寫出臨界模式BCM時的各公式
D=1-Vi/Vo
1-D=Vi/Vo
Dmin=1-(21/36)=0.417
Dmax=1-(11.2/36)=0.689
dI=2*Io=0.4A
f=180kHz
L=(Vo*(1-D))/(f*dI)
如果設計的是DCM模式
L<(Vo*(1-Dmax))/(f*dI)=(36*(1-0.689))/(180000*0.4)=156uH
L不能取得太小,因為電感減小,峰值電流會增大,要注意開關的承受能力。但是如果L取得太大,電源瞬態特性會變差,所以要根據實際應用來選取
如果設計的是CCM模式
L>(Vo*(1-Dmin))/(f*dI)=(36*(1-0.417))/(180000*0.4)=292uH
如果這個電感很大,電流紋波會減小,但瞬態特性變差了,反之,所以要權衡。
這里是按200mA輸出電流計算的,如果是200mA負載,應該要設計點余量
非常感謝! 那輸入輸出電容怎樣選擇,原理圖那規格是 估上去的,是否OK
具體計算
已知參數:
輸入電壓:12V --- Vi
輸出電壓:18V ---Vo
輸出電流:1A --- Io
輸出紋波:36mV --- Vpp
工作頻率:100KHz --- f
1:占空比
穩定工作時,每個開關周期,導通期間電感電流的增加等于關斷期間電感電流的減少,即Vi*don/(f*L)=(Vo+Vd-Vi)*(1-don)/(f*L),整理后有
don=(Vo+Vd-Vi)/(Vo+Vd),參數帶入,don=0.572
2:電感量
先求每個開關周期內電感初始電流等于輸出電流時的對應電感的電感量
其值為Vi*(1-don)/(f*2*Io),參數帶入,Lx=38.5uH,
deltaI=Vi*don/(L*f),參數帶入,deltaI=1.1A
當電感的電感量小于此值Lx時,輸出紋波隨電感量的增加變化較明顯,
當電感的電感量大于此值Lx時,輸出紋波隨電感量的增加幾乎不再變小,由于增加電感量可以減小磁滯損耗,另外考慮輸入波動等其他方面影響取L=60uH,
deltaI=Vi*don/(L*f),參數帶入,deltaI=0.72A,
I1=Io/(1-don)-(1/2)*deltaI,I2= Io/(1-don)+(1/2)*deltaI,
參數帶入,I1=1.2A,I2=1.92A
3:輸出電容:
此例中輸出電容選擇位陶瓷電容,故 ESR可以忽略
C=Io*don/(f*Vpp),參數帶入,
C=99.5uF,3個33uF/25V陶瓷電容并聯
4:磁環及線徑:
查找磁環手冊選擇對應峰值電流I2=1.92A時磁環不飽和的適合磁環
Irms^2=(1/3)*(I1^2+I2^2-I1*I2),參數帶入,irms=1.6A
按此電流有效值及工作頻率選擇線徑
其他參數:
電感:L 占空比:don
初始電流:I1 峰值電流:I2 線圈電流:Irms
輸出電容:C 電流的變化:deltaI 整流管壓降:Vd