boost电路电感计算探讨

boost升压电路：

输入电压电池供电 84v~116vDC;

输出电压：350VDC（在340vdc~370VDC波动允许），3000w（考虑功耗输入应该3200w） f=26khz

计算：

我看过一个类似的设计，就按他的设计求了下我的设计里面的电感，可是有人对电感的求法存在疑问，计算的结果相差很大，他没有说清楚，所以，我想请问一下，电感是不是这么计算的？

Dmax=1--Vin/Vo=1--84/350=0.76

最大输入电流：Imax=3200W/84V=38A

电感：L=Uimin*Dmax/2*K*Imax*f=84*0.76/(2*0.2*38*26000)=160uf

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米老鼠

LV.8

2012-04-09 23:39

160UF

米老鼠

LV.8

2012-04-10 12:50

@米老鼠

160UF

boost的il好像是io/1-d

窍窍

LV.3

2012-04-10 19:39

@米老鼠

160UF

你的意思是我参考的公式对了是吗？呵呵，电流公式就是 Ii=I0/1-D

请问你做过交错并联的boost升压电路吗，我设计电感的时候就是按照上面的公式，交错并联的时候电感还能这样设计吗？

amonson

LV.8

2012-04-10 19:50

要看你设定的纹波电流大小。输入电流有效值38A，导通期间的平均值为38/0.76=50A，如果deltI = 0.2Ip，则0.9Ip=50A，所以deltI = 11.1A。电感量就等于84*0.76/（11.1*26000）= 220uH。deltI取值越大，电感量越小，主要看你的散热条件和体积要求。

xyx11

LV.6

2012-04-10 20:38

你的公式感觉不对，多除了一个2 ，应该是以下关系

U*D*T = L*K*I （即：UdT = LdI）（T=1/F）

如果你要想将电流控制在平均电流的 0.2 以内，则需要的电感是 1.09 mH

最大文波发生在 V=VO*2/3=233.3 (V) 的时候

窍窍

LV.3

2012-04-11 22:03

@xyx11

你的公式感觉不对，多除了一个2，应该是以下关系U*D*T=L*K*I （即：UdT=LdI）（T=1/F）如果你要想将电流控制在平均电流的0.2以内，则需要的电感是1.09mH最大文波发生在V=VO*2/3=233.3(V)的时候

谢谢指导哦

我在论坛里看到了好几种公式，里面有不同的参数，计算的结果相差很大，真不知道该选哪个了，你说的公式是不是这样：

纹波电流：I=0.2*Ip=0.2*38=7.6

L=U*D*T/(K*I)=84*0.76/(0.2*7.6*26000)=1.6mh

其中，K是个什么因子呢，我看有人说在0.15 到0.2 之间。

最大纹波为什么发生在输出的2/3处，意思是纹波电压取 v=350-233=127V

是不是太大了？

我今天调试的时候，用的双管并联 2个电感，2个IGBT，2个二极管，但是电压总调不上去，在空载时，几乎输入达到200v了，输出才达到目的 350v，显然输入超出了我的电池范围，不可取。我电感当时是每个 350uh

所以我很糊涂，boost电路升压，要升到目的电压的关键是什么？

窍窍

LV.3

2012-04-11 22:04

@amonson

要看你设定的纹波电流大小。输入电流有效值38A，导通期间的平均值为38/0.76=50A，如果deltI=0.2Ip，则0.9Ip=50A，所以deltI=11.1A。电感量就等于84*0.76/（11.1*26000）=220uH。deltI取值越大，电感量越小，主要看你的散热条件和体积要求。

谢谢前辈指导啦

所以我很糊涂，boost电路升压，要升到目的电压的关键是什么？

xyx11

LV.6

2012-04-12 12:59

@窍窍

谢谢指导哦[图片]我在论坛里看到了好几种公式，里面有不同的参数，计算的结果相差很大，真不知道该选哪个了，你说的公式是不是这样：纹波电流：I=0.2*Ip=0.2*38=7.6 L=U*D*T/(K*I)=84*0.76/(0.2*7.6*26000)=1.6mh其中，K是个什么因子呢，我看有人说在0.15到0.2之间。最大纹波为什么发生在输出的2/3处，意思是纹波电压取v=350-233=127V是不是太大了？我今天调试的时候，用的双管并联2个电感，2个IGBT，2个二极管，但是电压总调不上去，在空载时，几乎输入达到200v了，输出才达到目的350v，显然输入超出了我的电池范围，不可取。我电感当时是每个350uh 所以我很糊涂，boost电路升压，要升到目的电压的关键是什么？

1、 K 就是电流波动范围与平均电流的比值

它是一个设计目标

2、对于同一个电感来说，当输入电压是输出电压的 2/3 时，

其电流波动范围占此时其平均电流的比例，即波动范围的相对值是最大的

当然：电流波动范围绝对值的最大值，则是发生在 1/2 电压处。

因此，你要设计电感值，一定是要在电流文波最大的地方，能满足要求，就对了。

3、公式你可能理解的不对

（K*I）就是 7.6 ，不是 7.6 再次乘以 0.2

所以：84V 时，

D=1-VI/VO= 1-84/350 = 0.76

I=3200/84 = 38

L=U*D*T/(K*I) = (84*0.76/26E3)/(0.2*38) = 0.000323 (323uH)

4、我忘了，你输入范围的上限是116V，那就在输入是116V时，计算电感

（因为，在整个输入范围内，此处是电流波动范围最大的地方）

在 VI=116 时

   1> 116                  < %VI=116                  ;VI
   2> 0.668571             < %D=1-%VI/%VO             ;D
   3> 27.586207            < %I=%P1/%VI               ;I
   4> 0.000540643          < %VI*%D*%T/(0.2*%I)       ;L

即电感量是：540 uH

destiny

LV.6

2012-04-12 13:11

@窍窍

磁环或者磁芯的选择呢？

zhangyao0612

LV.2

2012-04-12 13:33

本人也有些疑问，持续关注，先顶起来！

amonson

LV.8

2012-04-12 16:32

@窍窍

谢谢前辈指导啦[图片] 我今天调试的时候，用的双管并联2个电感，2个IGBT，2个二极管，但是电压总调不上去，在空载时，几乎输入达到200v了，输出才达到目的350v，显然输入超出了我的电池范围，不可取。我电感当时是每个350uh 所以我很糊涂，boost电路升压，要升到目的电压的关键是什么？

你用的什么芯片？最大占空比你设的多大？电感是用什么磁材多粗的线绕的？IGBT的驱动电流够不够？把这些问题解决了，先不着急并联，看看单路输出正常不，然后在考虑并联均流的问题。IGBT并联是需要外加均流措施的，我不知道你是怎么并联上去的，是两个boost的输出电容并联还是每个器件都直接并在一起？

窍窍

LV.3

2012-04-12 23:06

@amonson

又打扰你了

我用3525做控制芯片，占空比差不多50%，我通过调节死区，死区差不多2us，后来反馈工作后，占空比改变，他们指导的时候说3525的占空比达不到50%，我回去在仔细查查芯片，

3525输出高电平达到12v，电流达到200ma，我看IGBT门极阀值电压是5v，我就直接驱动轮，没考虑电流，我没有找到芯片上说Ige 的电流的，这个我在仔细看看芯片。

今天调节的时候原来的铁硅铝的350Uh 的电感电压一直升不上去，最后改为50uh 倒是升上去很多，估计应该差不多，我明天加上散热装置，再实验下。看看什么情况。

谢谢啦

窍窍

LV.3

2012-04-12 23:08

@xyx11

1、K 就是电流波动范围与平均电流的比值它是一个设计目标2、对于同一个电感来说，当输入电压是输出电压的2/3时，其电流波动范围占此时其平均电流的比例，即波动范围的相对值是最大的当然：电流波动范围绝对值的最大值，则是发生在1/2电压处。因此，你要设计电感值，一定是要在电流文波最大的地方，能满足要求，就对了。3、公式你可能理解的不对（K*I）就是7.6，不是7.6再次乘以0.2 所以：84V时， D=1-VI/VO=1-84/350=0.76 I=3200/84=38 L=U*D*T/(K*I)=(84*0.76/26E3)/(0.2*38)=0.000323 (323uH) 4、我忘了，你输入范围的上限是116V，那就在输入是116V时，计算电感（因为，在整个输入范围内，此处是电流波动范围最大的地方）在VI=116 时 1>116 <%VI=116 ;VI 2>0.668571 <%D=1-%VI/%VO ;D 3>27.586207 <%I=%P1/%VI ;I 4>0.000540643 <%VI*%D*%T/(0.2*%I) ;L 即电感量是：540uH

说的很详细，受教啦，呵呵，非常谢谢你哦

，我还没调完，开始的350uh 的电感升压一直升不上去，反而换了个50uh 的有升压的空间了，我明天在调调看看怎么回事

xxldhxx

LV.4

2012-05-20 23:15

电流及电感求的不对,因为在boost里面,电感中的电流是连续的,但是输出端电流是不连续的,依靠电容续流.因此首先计算输出平均电流I=3200/340=9.4A

I=9.4A/(1-D)=39.2A,

峰值电流约为Imax=39.2X1.2=47.04,当然纹波电流可以取1.1看您的需要了.

则电感为:L=52.85uH,实际上可以用50uH的电感,此时纹波电流会大一点,峰值电流也会大一点,但功率不会下降,如果使用55uH电感则纹波电流会小些,峰值电流也会小,但是功率会上不来.

窍窍

LV.3

2012-05-21 20:19

@xxldhxx

电流及电感求的不对,因为在boost里面,电感中的电流是连续的,但是输出端电流是不连续的,依靠电容续流.因此首先计算输出平均电流I=3200/340=9.4AI=9.4A/(1-D)=39.2A,峰值电流约为Imax=39.2X1.2=47.04,当然纹波电流可以取1.1看您的需要了.则电感为:L=52.85uH,实际上可以用50uH的电感,此时纹波电流会大一点,峰值电流也会大一点,但功率不会下降,如果使用55uH电感则纹波电流会小些,峰值电流也会小,但是功率会上不来.

你好，谢谢你的解答。

实际试验当中确实用50uh左右的电感的时候，输出电压可以调节上去。

但，现在我理解你说计算的电流峰值和评价值，但是，电感的计算我还是没得出你的计算结果，你看看我公式错了吗？

按下面的推导，L=Vo*Ts*D*(1-D)/(2*Iin)=350*38.5us*0.76*(1-0.76)/(2*47.05)=26uh

没有得到你的52uh的结果啊，想不通哪里错了，你能有时间告诉我你的计算公式吗？

非常感谢了

zz052025

2012-10-17 12:05

@窍窍

[图片]你好，谢谢你的解答。实际试验当中确实用50uh左右的电感的时候，输出电压可以调节上去。但，现在我理解你说计算的电流峰值和评价值，但是，电感的计算我还是没得出你的计算结果，你看看我公式错了吗？按下面的推导，L=Vo*Ts*D*(1-D)/(2*Iin)=350*38.5us*0.76*(1-0.76)/(2*47.05)=26uh 没有得到你的52uh的结果啊，想不通哪里错了，你能有时间告诉我你的计算公式吗？非常感谢了[图片][图片]

Vdcin:84v~116vDC;

Vo＝350VDC

Io=3000w/350=8.6

f=26khz

开始计算

Dmax=(350-84)/350=0.76

1-Dmax=0.24

Lomin=84*0.76*0.24/(2*8.6*26000)=34uH

所以，你的电感量至少要34Uh

可以取47uH以上

值越大，CCM程度越深，但要注意饱和……

wen88

LV.6

2013-01-15 16:03

ceh168

LV.5

2013-01-19 21:34

@wen88

[图片]

你不是菜鸟了，应该算老鸟，菜鸟不会玩这么大功率的

newheng

LV.4

2013-04-03 09:15

@zz052025

Vdcin:84v~116vDC;Vo＝350VDCIo=3000w/350=8.6 f=26khz开始计算Dmax=(350-84)/350=0.761-Dmax=0.24Lomin=84*0.76*0.24/(2*8.6*26000)=34uH所以，你的电感量至少要34Uh可以取47uH以上值越大，CCM程度越深，但要注意饱和……

我是菜鸟，我想请问这个是硬开关方式的公式吧，如果LLC方案是不是也这样算呢

kevinchen2007

LV.2

2013-07-09 21:14

@zz052025

学习了

vega_mylove

LV.4

2013-08-01 14:09

@窍窍

又打扰你了[图片]我用3525做控制芯片，占空比差不多50%，我通过调节死区，死区差不多2us，后来反馈工作后，占空比改变，他们指导的时候说3525的占空比达不到50%，我回去在仔细查查芯片，3525输出高电平达到12v，电流达到200ma，我看IGBT门极阀值电压是5v，我就直接驱动轮，没考虑电流，我没有找到芯片上说Ige的电流的，这个我在仔细看看芯片。今天调节的时候原来的铁硅铝的350Uh的电感电压一直升不上去，最后改为50uh倒是升上去很多，估计应该差不多，我明天加上散热装置，再实验下。看看什么情况。[图片]谢谢啦[图片]

大哥您好我正好看见你的这个图中用的mos管和我现在用的一样我想问一下你的mos管两端的rc吸收回路是怎么算出来的我之前自己算的rc回路加上之后感觉没有效果请大哥指教