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技術文章

DC-DC升壓電電感、電容路相關參數調整詳解

      
升壓電路 電感電容計算

假設已知參數:
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

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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
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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
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