你会算DC-DC电感值吗?

来源:小九直播下载电脑版官网网址>    发布时间:2023-12-12 09:35:44 1次浏览

  需求时,就要自己手动核算电感并选型,才干满意咱们的规划目标,本节以降压DC-DC为例解说怎么核算并挑选电感。

  图15-1:Q1导通时的电流环路如图15-1是在降压型DC-DC中,当开关器材Q1导通时,电流从Vin经过电感L给输出滑润电容Cout充电,并供给输出电流Iout。此刻电感L上流过的电流会产生磁场,以此将电能变换成磁能并贮存起来。

  如图15-2,当开关器材Q1关断时,续流二极管Q2导通,电感L里贮存的能量向输出侧开释。在Q1导通阶段Cout现已储满电量,Q刚进入关断时,电感L反向电动势保持输出电流Iout,然后电感能量削弱,Cout就会开端参加放电保持Iout,留意看电容蓝色电流虚线.电感的电流波形

  如图15-3是流经电感L的电流波形,Iout是电感电流的平均值。图15-1里开关器材Q1导通时电感L流过的电流,Q1导通ON的时刻Ton,电感L上施加的电压VL(ON)用下式来表明:

  其间VIN:输入电压;VSW:Q1导通时的压降;VOUT:输出电压 自身就具有电感成分的电感L的电压VL和电流IL的联系用下式表明:

  由公式(2)能判别出给电感施加必定的电压,电压和反向电流会依照V/L的斜率增加,ILT是开关器材Q1在导通之前瞬间的电流,ILP是开关器材Q1在关断之前瞬间的电流。Ton时刻段中电感流过的电流改变量能够精确的经过公式(1)和公式(2)表明为下面公式。

  接着咱们来求开关器材Q1在OFF时电感L流过的电流,Q1在OFF时,电感L上应加的电压VL(OFF)依据图15-2能够表明为下面公式:

  其间VD:Q2的正向压降;VOUT:输出电压 经过公式(2)和公式(4),能够核算OFF时器材电感L的电流改变量

  由于电感L流过电流的电荷量与输出电流的电荷量根本持平(伏秒规律),所以下面公式建立:

  On Duty是相关于开关振动周期Tsw,开关器材的导通时刻的比率。用下面公式表明:

  关于公式(10),假如疏忽开关器材Q1的压降VSW和二极管Q2的压降,能够取得On Duty由输入电压和输出电压的比来决议:

  把公式(12)代入到公式(7),能够取得电感L的电流最大值ILP如下式:

  把公式(13)代入到公式(6),能够取得电感L的电流最小值ILT如下式:

  由公式(13)和公式(15)能够推出最大电流和电流改变量跟着电感L的增大、开关频率进步,电流值会减小。

  流过电感L电流的改变量 (ILP-ILT) 和输出电流Iout的比是电流纹波比R

  变大,变得不实用,所以降压型转换器一般设定在0.2~0.5的范围内。6.线圈能流过的最大电流

  电感流过的电流是输出电流+纹波电流。输出短路等毛病产生时,负载过渡状况中,没有软启动功用的

  在电源上升时,有时电感电流会超越上述核算的最大电流。在过渡状况下,电感电流可能会增加到IC的开关电流约束值。因而,最安全的办法不是依照大于电感电流最大值挑选电感,而是挑选额外饱和电流大于开关电流约束值的电感。7.线圈流过的有用电流

  8.电感核算实例首要列出降压型转换器的动作条件 - 输入电压:VIN=12V - 输出电压:VOUT=3.3V - 输出电流:Iout=2A - 输出电流纹波比:R=0.3 - 开关器材 Q1 导通时的压降:VSW=0.30 - 续流二极管Q2的正向压降:VD=0.26,

  的时分,依照下管开关器材Q2在导通时的压降进行核算。 - 开关频率:fsw=380kHz 代入公式(18-1)和公式(18-2),求电感的感量,由公式(18-1)得:

  在规划的时分,挑选满意核算值的电感,挑选最接近的规范值10µH。挑选的电感值和核算值有差异的时分,用公式(17)核算电流纹波值R,把这个值代入公式(19),再次核算线圈的最大电流:

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