问一个弱弱的问题,各位大侠在设计boost升压电路(包括PFC)时,电感的电流变化率取多少?

问一个弱弱的问题,各位大侠在设计boost升压电路(包括PFC)时,电感的电流变化率取多少比较合适.当在升压电路里和PFC里,变化率应该不一样的.我这里常取的是0.15~0.2倍的Io.不知各位大侠都是怎样考虑的?怎样取这个变化率.实际上是想说,在考虑了输入输出电压变化比例、电感体积和输出电流及效率的前提下,怎样的电流变化率最适合实际的工程设计.我对PFC更是所知甚少,等待各位大侠拍砖指导!

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deep_thought

LV.7

2009-03-06 08:19

BUCK降压电路的电感,一般跑连续模式, 取DELTA I为20-30%的Io.
PFC电感不同, 一般大功率时(如大于300W)才跑连续模式. 小功率时, 是跑不连续或临界模式. 具体要参考相应的PFC控制IC的APPLICATION NOTE设计.
参考ST 的L6562A(临界或FOT模式) 和L4981(连续模式)APPLLICATION NOTE.

蚂蚁无言

LV.3

2009-03-06 09:51

@deep_thought

BUCK降压电路的电感,一般跑连续模式,取DELTAI为20-30%的Io.PFC电感不同,一般大功率时(如大于300W)才跑连续模式.小功率时,是跑不连续或临界模式.具体要参考相应的PFC控制IC的APPLICATIONNOTE设计.参考ST的L6562A(临界或FOT模式)和L4981(连续模式)APPLLICATIONNOTE.

感谢大侠的赐教,我作BUCK电感时的电流变化率取0.15~0.2,看电感的体积允许和窗口冗余,但是BOOST是否也可以这样考虑呢,是否会对开关管和整流二极管带来过大的压力呢?

deep_thought

LV.7

2009-03-08 23:00

@蚂蚁无言

BUCK电路DELTA I取太小的话,需要较大体积的电感, 必要性不太大.
电压应力只跟BOOST输出电压有关, 电流应力跟工作模式有关,一言难尽, 你还是看资料可以了解更详细.

楚天?

LV.8

2009-03-08 23:37

实际上限制这一指标的是纹波电流.
这个电流的RMS通过后边的电容发热,为了减少电容或者降低电容的损耗而设计的电感分担更多一些.因为电感较便宜且好设计(反正都买不到成品,自己设计的东西当然随自己的意).
比如某电源输出要求10A50mV纹波,F=100K,假设D=0.5.此时若经过电感后留有0.2倍的纹波电流大概就是4安培峰峰值,有效值大概是2.3安培.要使得4安培的峰峰值电流产生小于10mV的电压纹波,那么电容的ESR(Fsw)应当小于12.5mR,而且这个电容还必须能够耐受2.3安培的电流.查Rubycon手册得知其YXF系列16V6800uFΦ18XL35.5mm这一规格在20度100K时具有0.025Ω的ESR,105度是允许通过2200mA的电流,可见至少需要两只并联使用.
又因为两只并联后的总容量达到13600uF,使得LC过大,不利反馈环路设计,故此需要较小的电容量.可以考虑多只小电容并联.
比如16V2200uFΦ12.5XL25mm规格,单只ESR为0.048Ω,可通过1650mA电流,可见4只并联完全优于上面的两只并联.
或者为了充分利用空间,考虑到散热器、电感、滤波电容等高而选用对应高度的品种.
另有一点可以参考,即是对于同一厂家同一系列,一般相近耐压下,其外尺寸决定允许通过的电流以及ESR,电压越高而容量越小.由此可以通过提高耐压而获得小容量的品种.这在某些LC滤波器设计时可作为一种变通手段.
PS:一般只要不超过手册允许的电流既可以保证电容不会过热爆浆.通过用峰峰值来取代手册中的RMS值,将可得到差不多60%降额.(1A峰峰值的三角波的有效值是0.58A)

蚂蚁无言

LV.3

2009-03-16 14:40

@楚天?

实际上限制这一指标的是纹波电流.这个电流的RMS通过后边的电容发热,为了减少电容或者降低电容的损耗而设计的电感分担更多一些.因为电感较便宜且好设计(反正都买不到成品,自己设计的东西当然随自己的意).比如某电源输出要求10A50mV纹波,F=100K,假设D=0.5.此时若经过电感后留有0.2倍的纹波电流大概就是4安培峰峰值,有效值大概是2.3安培.要使得4安培的峰峰值电流产生小于10mV的电压纹波,那么电容的ESR(Fsw)应当小于12.5mR,而且这个电容还必须能够耐受2.3安培的电流.查Rubycon手册得知其YXF系列16V6800uFΦ18XL35.5mm这一规格在20度100K时具有0.025Ω的ESR,105度是允许通过2200mA的电流,可见至少需要两只并联使用.又因为两只并联后的总容量达到13600uF,使得LC过大,不利反馈环路设计,故此需要较小的电容量.可以考虑多只小电容并联.比如16V2200uFΦ12.5XL25mm规格,单只ESR为0.048Ω,可通过1650mA电流,可见4只并联完全优于上面的两只并联.或者为了充分利用空间,考虑到散热器、电感、滤波电容等高而选用对应高度的品种.另有一点可以参考,即是对于同一厂家同一系列,一般相近耐压下,其外尺寸决定允许通过的电流以及ESR,电压越高而容量越小.由此可以通过提高耐压而获得小容量的品种.这在某些LC滤波器设计时可作为一种变通手段.PS:一般只要不超过手册允许的电流既可以保证电容不会过热爆浆.通过用峰峰值来取代手册中的RMS值,将可得到差不多60%降额.(1A峰峰值的三角波的有效值是0.58A)

让我很有收获的答案,谢谢楚兄的帮忙.只是为何ESR为12.5mR的电容,通过峰值电流为4A,纹波为10mv?