对于任意拓扑 ,有公式 : L * IL = V * t / r , 这里的 r 为纹波率, 那么是不是可以肯定的讲 IL * r = delta I , delta I 为电流的变化, 而这里的IL 是一个为了计算方便虚拟出来的一个参数 ?
请看下面一本书上介绍的BOOST应用:
Vin = 5 -- 25 V , Vout = 25 V, Io max = 2 A , fs = 200khz , 的BOOST 电路,求电感推荐量 ?
计算如下:
D = Vo - Vi / Vo = 0.8 , T = 5uS , Ton = 5 * 0.8 = 4uS
V * S 数为 Vi * Ton = 5 * 4 = 20 V * uS , 取 r = 0.4 , 则 L * IL = 20/ 0.4 = 50uH * A
IL = Io / 1 - D = 10A , 则 L = 50 / 10 = 5 uH
电感的额定电流为 ( 1 + r/2) * IL = 12A , 所以取电感 4.7uH/ 12A 。
这个电感是不是需要12A的电感呢?
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我这里给出另外一个计算方式:
当满载2A时,假设电路工作在临界CRM模式, I1 = 0 , I2 为电感电流的峰值 , 那么I2 - I1 = delta I = I2 ,
Lc = (Vo - Vi ) * T( 1 - D) / delta I = ( Vo - Vi ) * (1 - D) * Vi / 2 * Po * fs , Po 为输出功率 ,
这里计算出的电感是 Lc = 1uH ,通常是用在负载电流降到满载的1/5,工作模式由CCM转DCM , 那么 L = 5 * Lc = 5uH ,跟上面一样的,
上面有误, 上面计算的Lc = 2uH ,实际上应该是降低到1/2.5 ,也就是原来的40% ,工作模式由CCM转DCM , L = 2.5 * Lc = 5uH
delat I = 20V * uS / L = 4A , 也就是I2 - I1 = 4A ,注意这里现在I1 是不为0的 ,刚才上面为了计算的方面设为0 , 正常工作是在CCM模式
又 ILavg = ( I1 + I2 / 2 ) * D = Io max = 2A , D 为0.8 , 那么I1 + I2 = 5A , ILavg 为电感的平均电流
“ ILavg = ( I1 + I2 / 2 ) * D = Io max ” , 这里有误, ILavg = ( I1 + I2 ) / 2 = Pi / Vi , Pi 为 输入的功率 ,所以下面的 I1 + I2 = 20A
而不是5A ,电感应该取值是 4.7uH / 12 A ,跟上面是一样的。
I1 + I2 = 5A ,
I2 - I1 = 4A , 可以得出 I1 = 0.5A ,I2 = 4.5A , 这里电感取值 4.7u / 5A
到这里就完了,可以看出前面的计算的电感量是在满载时工作在CCM模式,电流逐渐减小到满载的1/2.5,则由CCM模式转DCM模式,跟上面的计算结果是一样的,不一样的地方出现在电感的峰值电流 上面需要12A电感,我计算的结果只需要5A 电感就可以了。
前面我说了,IL 根本就不是什么电感的参数,是为了计算而虚拟出来的一个参数,就象 r 这个参数一样的,为了计算方便定义的一个量。
谁能告诉我 ?