buck计算电感临界模式,考虑输入电压恒定,如果我的输入电压是一个变化的电压,如输入源是电池,这次我们需要考虑最大电压和最小电压满载,断续模式中电感电流的最大峰值在电压下。
首先确定好输入最大直流电压Uin_max,与最小直流电压Uin_min,输出电压Uo输出电流Io。
最大占空比和最小占空比可根据输入电压计算,
最大占空比
····················公式1
最小占空比
····················公式2
Buck电感中的平均电流是Io,若在最低输入电压下设计为临界模式,则在整个输入范围内为断续模式。
根据上图,如果输出电压和电流不变,电感电流会随输入电压而变化,
开关管在临界模式下开启时间
·············公式3
开关管关闭时间
················公式4
又因为
···············公式5
按占空比公式输入电压变高时D变小,因此Ton电感的平均电流在一个周期内变小Io它是不变的。假设电感峰值电流不变,电感流通过电流和时间形成的三角形区域
=Io×T,周期T是固定的,Ton如果峰值电流不变,也就是说△I它不会改变,输出电压固定Tm也不变,T这将导致不变Io变小,符合上述要求Io不变相违反,要想Io不变,只有峰值电变大。以下是证明。
根据
可计算电感变化电流
········公式6
下面的公式可以根据公式1和公式5化解公式6得到
公式7
从公式7值可以看出,当Uin变大地是,△I是变大的。
根据上述结论可以得出结论Buck输入电压最高时,电感的最大峰值电流。
在了解了电感的最大峰值电流后,我们可以计算电感的圆数,
选择好Ae值,断续模式△B取0.2-0.25T之间
电感的圈数
例如,输入电压为18V-26V,输出电压12V,输出电流2A,计算电感和圆数,选择磁芯EE16.在临界和间歇模式下工作,开关频率为60kHz,二极管压降Vd=0.7V,由于输出电流设置临界点,因为输出电流是2A。
峰值电流临界点
最低电压最大占空
电感的感量
实际取值15uH,EE磁芯截面积16
根据上述结论
这里的△I它是在最大电压下产生的
电感的圈数
=24 圈