Bagaimana memilih induktor yang sesuai untuk bekalan kuasa beralih？

Induktansi juga disebut tercekik, yang dicirikan oleh" inersia" yang sangat besar; dalam arus yang mengalir melaluinya. Dengan kata lain, kerana kesinambungan fluks magnet, arus pada induktor mestilah berterusan, jika tidak, lonjakan voltan besar akan dihasilkan. Induktansi adalah komponen magnet, dan secara semula jadi terdapat masalah ketepuan magnetik. Sebilangan aplikasi membenarkan induktor tepu, beberapa aplikasi membenarkan induktor memasuki tepu dari nilai arus tertentu, dan beberapa aplikasi tidak membenarkan induktor tepu, yang memerlukan perbezaan dalam rangkaian tertentu.

Dalam kebanyakan kes, induktor berfungsi di GG; wilayah linear&", pada masa ini nilai induktansi adalah pemalar, dan tidak berubah dengan voltan dan arus terminal. Namun, ada masalah yang tidak dapat diabaikan dalam penyaluran daya, iaitu, penggulungan induktansi akan menyebabkan dua parameter terdistribusi (atau parameter parasit), satu adalah rintangan belitan yang tidak dapat dielakkan, dan yang lain adalah distribusi yang berkaitan dengan proses penggulungan dan bahan. Kapasiti sesat.

Kapasitansi sesat mempunyai sedikit kesan pada frekuensi rendah, tetapi secara beransur-ansur menjadi jelas ketika frekuensi meningkat. Apabila frekuensi lebih tinggi daripada nilai tertentu, induktansi boleh menjadi ciri kapasitif. Sekiranya kapasitansi sesat adalah&";&pekat"; menjadi kapasitor, litar setara induktansi dapat digunakan untuk melihat ciri kapasitansi yang muncul setelah frekuensi tertentu.

Semasa menganalisis keadaan kerja induktor dalam litar atau melukis bentuk gelombang voltan dan arus, anda mungkin ingin mempertimbangkan ciri-ciri berikut:

1. Semasa arus I mengalir melalui induktor L, tenaga yang tersimpan di induktor adalah:E=0.5×L×I2(1)

2. Dalam kitaran pensuisan, hubungan antara perubahan arus induktor (arus riak puncak ke puncak) dan voltan melintang induktor adalah:V=(L × di) / dt (2)

Dapat dilihat bahawa besarnya arus riak berkaitan dengan nilai induktansi.

3. Sama seperti kapasitor mempunyai arus pengisian dan pengisian, induktor juga mempunyai proses voltan pengecasan dan pengecasan. Voltan pada kapasitor berkadar dengan kamiran arus (A · sec), dan arus pada induktor berkadar dengan kamiran voltan (Volt · saat). Selagi voltan induktor berubah, kadar perubahan semasa di / dt juga akan berubah; voltan hadapan menyebabkan arus naik secara linear, dan voltan terbalik menyebabkan arus menurun secara linear.

Mengira nilai induktansi yang betul sangat penting untuk memilih kapasitor induktor dan output yang betul untuk mendapatkan riak voltan keluaran terkecil.

Dari Gambar 1 dapat dilihat bahawa arus yang mengalir melalui induktor bekalan kuasa pensuisan terdiri dari komponen AC dan DC. Kerana komponen AC mempunyai frekuensi yang lebih tinggi, ia akan mengalir ke tanah melalui kapasitor output dan menghasilkan voltan riak output yang sesuai dv.=di × RESR. Voltan riak ini harus serendah mungkin, agar tidak menjejaskan operasi normal sistem kuasa. Secara amnya, nilai puncak ke puncak adalah 10mV ~ 500mV.

Gambar 1: Arus induktor dalam bekalan kuasa beralih.

Ukuran arus riak juga mempengaruhi ukuran induktor dan kapasitor output. Arus riak secara amnya ditetapkan kepada 10% ~ 30% daripada arus keluaran maksimum. Oleh itu, untuk bekalan kuasa berperingkat, nilai puncak arus yang mengalir melalui induktor lebih tinggi daripada bekalan kuasa. Arus output 5% ~ 15% lebih besar.

Pemilihan induktansi bekalan kuasa beralih turun

Semasa memilih induktor untuk bekalan kuasa beralih turun, anda perlu menentukan voltan input maksimum, voltan keluaran, frekuensi beralih kuasa, arus riak maksimum, dan kitaran tugas. Berikut ini adalah Rajah 2 sebagai contoh untuk menggambarkan pengiraan induktansi bekalan kuasa beralih turun. Pertama, anggap bahawa frekuensi pensuisan adalah 300kHz, julat voltan input 12V ± 10%, arus keluaran 1A, dan arus riak maksimum ialah 300mA.

Rajah 2: Gambarajah litar bekalan kuasa suis step-down.

Voltan input maksimum ialah 13.2V, dan kitaran tugas yang sesuai adalah:

D=Vo / Vi=5 / 13.2=0.379 (3)

Antaranya, Vo adalah voltan keluaran dan Vi adalah voltan keluaran. Apabila tiub suis dihidupkan, voltan pada induktor adalah:

V=Vi-Vo=8.2V (4)

Apabila tiub suis dimatikan, voltan pada induktor adalah:

V=-Vo-Vd=-5.3V (5)

dt=D / F (6)

Mengganti formula 2/3/6 menjadi formula 2 memberikan:

Pemilihan induktansi bekalan kuasa suis step-up

Untuk pengiraan nilai induktansi bekalan kuasa pensuisan step-up, kaedah pengiraannya sama dengan bekalan kuasa suis step-down kecuali bahawa hubungan antara kitaran tugas dan voltan induktor telah diubah.

Ambil Gambar 3 sebagai contoh untuk pengiraan. Dengan mengandaikan bahawa frekuensi pensuisan adalah 300kHz, julat voltan input adalah 5V ± 10%, arus keluaran adalah 500mA, dan kecekapannya adalah 80%, arus riak maksimum adalah 450mA, dan kitaran tugas yang sesuai adalah:

D=1-Vi / Vo=1-5.5 / 12=0.542 (7)

Gambar 3: Gambarajah litar bekalan kuasa pensuisan step-up.

Apabila tiub suis dihidupkan, voltan pada induktor adalah:

V=Vi=5.5V (8)

Apabila tiub suis dimatikan, voltan pada induktor adalah:

V=Vo + Vd-Vi=6.8V (9)

Mengganti formula 6/7/8 ke dalam formula 2 memberikan:

Harap maklum bahawa bekalan kuasa step-up berbeza dengan bekalan kuasa step-down kerana arus beban bekas tidak selalu disediakan oleh arus induktor. Apabila tiub suis dihidupkan, arus induktor mengalir ke tanah melalui tiub suis, dan arus beban disediakan oleh kapasitor output. Oleh itu, kapasitor output mesti mempunyai kapasiti penyimpanan tenaga yang mencukupi untuk menyediakan arus yang diperlukan oleh beban dalam tempoh ini. Walau bagaimanapun, semasa tempoh mati, arus yang mengalir melalui induktor tidak hanya memberikan beban, tetapi juga mengenakan kapasitor output.

Secara umum, semakin besar nilai induktansi, semakin kecil riak output, tetapi tindak balas dinamik dari bekalan kuasa akan menjadi lebih buruk. Oleh itu, pemilihan nilai induktansi dapat disesuaikan mengikut keperluan aplikasi litar khusus untuk mencapai kesan yang paling ideal.

Peningkatan frekuensi pensuisan dapat menjadikan nilai induktansi lebih kecil, sehingga menjadikan ukuran fizikal induktansi lebih kecil dan menjimatkan ruang papan litar. Oleh itu, bekalan kuasa beralih semasa mempunyai arah ke arah pengembangan frekuensi tinggi untuk memenuhi keperluan produk elektronik yang lebih kecil dan lebih kecil.

Untuk maklumat lebih lanjut, sila hubungi kami disales@xfullstar.com