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buck电路中的额定电流是最大电流还是唯一电流?

在设计电路电感时,要经过以下步骤:

1、考虑电感中电流波动值为输出电流Io的20%~40%
2、根据输入输出电压关系,计算占空比D=VO/VIN
3、设定工作频率为f,导通时间为TON=f*D
4、根据△I=(VIN-VOT)×TON/L可以计算出电感L当然

但是此时的Io选择的是电路最大输出电流,当负载电阻很大的时候,Io很小,△I也很小。这样电感要去很大才能使电感上的电流处于连续工作状态,最为极端的情况就是空载时,电感要无穷大才能满足输出稳压的条件。

 

由此产生一个问题,在负载电阻变化很大的时候如何设计电感?以最大负载电阻为准么?但是这样电路在稳压情况下就无法输出0A的电流了呀。跪求各位路过的大神们点拨~~~

全部回复(9)
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midway
LV.3
2
2011-08-11 11:56

如果想负载很小的时候也能在也能在CCM(连续电流模式)工作, 可以用同步buck变换器,这样电流可以回流,就没问题了。

一般的dc/dc在输出端都会加点最小负载,否则控制电路容易会不稳定。所以虽然对外输出为零,但自身还是可以消耗一点电流保持稳定的。

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2011-08-11 12:15

计算时就以额定输出电流计算

占空比D是可变的,D才是调压的主要手段,也就是你的第4个公式中TON是可变的。

 

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2011-08-11 14:50
@midway
如果想负载很小的时候也能在也能在CCM(连续电流模式)工作,可以用同步buck变换器,这样电流可以回流,就没问题了。一般的dc/dc在输出端都会加点最小负载,否则控制电路容易会不稳定。所以虽然对外输出为零,但自身还是可以消耗一点电流保持稳定的。

谢谢您的回复,对您的回复有几个问题请教一下。

1.您说的负载很小就是我说的负载电阻很大,对吧。

2.如果加了最小负载,那么是不是电感设计时是用这个最小负载作为依据呢,而不是额定电流?这个最小负载可不可以用反馈电阻替代?一般反馈电阻用到k级,这样电感设计会取到很大,不知道具体是怎么解决的?

再次感谢您的回复

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2011-08-11 14:53
@edie87@163.com
计算时就以额定输出电流计算占空比D是可变的,D才是调压的主要手段,也就是你的第4个公式中TON是可变的。 

同样感谢您的回复。可是有个问题难以解决:

占空比调节了。我的输出也就不稳压了啊。要做一个稳压源,UO=UI*D,UI不变,如果因为负载的原因改变D,输出是不是也变化了呢?

再次感谢您的回复

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2011-08-11 15:22
@zeusrainbow
同样感谢您的回复。可是有个问题难以解决:占空比调节了。我的输出也就不稳压了啊。要做一个稳压源,UO=UI*D,UI不变,如果因为负载的原因改变D,输出是不是也变化了呢?再次感谢您的回复

由你的公式看,输出电压是变了。

 

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2011-08-11 15:31
@edie87@163.com
由你的公式看,输出电压是变了。 

厄。。那要做一个恒压源,,负载变化的化岂不是会带来电压变化。。这不是我想要的啊。。

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lvyuanpu
LV.5
8
2011-08-11 15:44
@zeusrainbow
厄。。那要做一个恒压源,,负载变化的化岂不是会带来电压变化。。这不是我想要的啊。。

负载变化输出电压是不会变化的,因为输出电压是受到运放的基准源控制的。也就是说你的输出电压被“钳位”了。你调节负载,的确会改变占空比。在这里占空比的变化只是改变“电感的充电时间”,也就是说你输出端要的电流量(功率)变化了,那么输入端给的电流量(功率)也相应的变化了。

关于你第一帖中的问题。公式V=L*di/dt,如果我们想要稳定的电压,不一定是要求电感量变化,当然实际上电感量也不会变化(当电压设计完毕后)。那么我们就在最恶劣的负载(最大输出电流——客户的要求)情况下,来设计电感量。根据上面的公式能看出来,如果di变化了,由于反馈回路的存在,会调整dt来相应的变化,这样输出电压就不会变化了。

不知道这么说你能看懂么,额

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2011-08-11 18:08
@lvyuanpu
负载变化输出电压是不会变化的,因为输出电压是受到运放的基准源控制的。也就是说你的输出电压被“钳位”了。你调节负载,的确会改变占空比。在这里占空比的变化只是改变“电感的充电时间”,也就是说你输出端要的电流量(功率)变化了,那么输入端给的电流量(功率)也相应的变化了。关于你第一帖中的问题。公式V=L*di/dt,如果我们想要稳定的电压,不一定是要求电感量变化,当然实际上电感量也不会变化(当电压设计完毕后)。那么我们就在最恶劣的负载(最大输出电流——客户的要求)情况下,来设计电感量。根据上面的公式能看出来,如果di变化了,由于反馈回路的存在,会调整dt来相应的变化,这样输出电压就不会变化了。不知道这么说你能看懂么,额

嗯。谢谢。我已经大致弄明白了。就是在带反馈的回路中是根据输出电压来调节占空比的。

在负载电阻很大的时候,这时候电感电流的确工作在断续状态,这时候UO和Ui已经不符合占空比线性的那个公式了,但是因为反馈的调节作用,输出电压还是不变的。我这么理解对么?

再次感谢您的回复

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hanww2006
LV.4
10
2011-08-11 18:43
@zeusrainbow
嗯。谢谢。我已经大致弄明白了。就是在带反馈的回路中是根据输出电压来调节占空比的。在负载电阻很大的时候,这时候电感电流的确工作在断续状态,这时候UO和Ui已经不符合占空比线性的那个公式了,但是因为反馈的调节作用,输出电压还是不变的。我这么理解对么?再次感谢您的回复

对的 ,  只有在连续模式(CCM)下    Vo=D*Vin  才成立

 

 

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