Buck電路電感計(jì)算2
前面講了buck電感臨界模式的計(jì)算,考慮的是輸入電壓恒定的時(shí)候,如果我的輸入電壓是一個(gè)變化的電壓,比如輸入源是電池,這個(gè)時(shí)候我們就需要考慮電感在最大電壓與最小電壓工作在滿載的時(shí)候,斷續(xù)模式里面電感電流的最大值峰值是在什么電壓下面的。
首先確定好輸入最大直流電壓Uin_max,與最小直流電壓Uin_min,輸出電壓Uo輸出電流Io。
根據(jù)輸入電壓可以計(jì)算出來(lái)最大占空比與最小占空比,
最大占空比 ??????····················公式1
最小占空比 ??????····················公式2
Buck電感里面的平均值電流是Io,如果在最低輸入電壓下面設(shè)計(jì)成臨界模式,在整個(gè)輸入范圍內(nèi)就是斷續(xù)模式。
?
根據(jù)上面的圖,如果輸出電壓與電流不變,電感電流隨輸入電壓變化而變化,
在臨界模式里開(kāi)關(guān)管開(kāi)通時(shí)間??·············公式3
開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)間??················公式4 ?
又因?yàn)??????????···············公式5
根據(jù)占空比的公式輸入電壓變高的時(shí)候D變小,所以Ton變小,一個(gè)周期里面電感的平均值電流Io是不變的,假設(shè)電感峰值電流不變,那么電感流過(guò)電流與時(shí)間形成的三角形面積=Io×T,周期T是固定,Ton變小,如果峰值電流不變也就是△I也不會(huì)變,輸出電壓固定Tm也不變,T不變,這樣就會(huì)導(dǎo)致Io變小,與前面要求的Io不變相違背,要想Io不變,只有峰值電變大。下面來(lái)證明下。
根據(jù)可以計(jì)算出來(lái)電感變化電流
········公式6
根據(jù)公式1與公式5可以化解公式6得到下面的公式
公式7
從公式7值可以看出來(lái),當(dāng)Uin變大地是,△I是變大的。
根據(jù)上面的結(jié)論可以得出來(lái)Buck電感的最大峰值電流是在輸入電壓最的時(shí)候。
知道了電感的最大峰值電流后,我們就可以計(jì)算電感的圈數(shù)了,
選擇好Ae值,斷續(xù)模式里△B取0.2-0.25T之間
電感的圈數(shù) ?
舉例:一個(gè)輸入電壓是18V-26V,要求輸出電壓12V,輸出電流2A,計(jì)算下電感量與圈數(shù),選定磁芯EE16,工作在臨界與斷續(xù)模式里面,開(kāi)關(guān)頻率60kHz,二極管壓降Vd=0.7V,根據(jù)要去可以在最大電壓下面設(shè)定在臨界點(diǎn),因?yàn)檩敵鲭娏魇?A。
臨界點(diǎn)的峰值電流 ?
最低電壓的最大占空
電感的感量 ?
實(shí)際取值15uH,EE16的磁芯截面積
???
根據(jù)上面的結(jié)論? ?
這里的△I是在最大電壓時(shí)產(chǎn)生
電感的圈數(shù)=24圈