串聯式開關電源儲能濾波電感的計算1-2-3.串聯式開關電源儲能濾波電感的計算從上面分析可知,串聯式開關電源輸出電壓Uo與控制開關的占空比D有關,還與儲能電感L的大小有關,因為儲能電感L決定電流的上升率(di/dt),即輸出電流的大小。
因此,正確選擇儲能電感的參數相當重要。
串聯式開關電源最好工作于臨界連續電流狀態,或連續電流狀態。
串聯式開關電源工作于臨界連續電流狀態時,濾波輸出電壓Uo正好是濾波輸入電壓uo的平均值Ua,此時,開關電源輸出電壓的調整率為最好,且輸出電壓Uo的紋波也不大。
因此,我們可以從臨界連續電流狀態著手進行分析。
我們先看(1-6)式:iLm=(Ui-Uo)/L*Ton+i(0)——K關斷前瞬間(1-6)當串聯式開關電源工作于臨界連續電流狀態時,即D=0.5時,i(0)=0,iLm=2Io,因此,(1-6)式可以改寫為:2Io=Uo/2L*T——K關斷前瞬間(1-12)式中Io為流過負載的電流(平均電流),當D=0.5時,其大小正好等于流過儲能電感L最大電流iLm的二分之一;T為開關電源的工作周期,T正好等于2倍Ton。
由此求得:L=Uo/4Io*T——D=0.5時(1-13)或:L>Uo/4Io*T=Ui/2Io*T——D=0.5時(1-14)(1-13)和(1-14)式,就是計算串聯式開關電源儲能濾波電感L的公式(D=0.5時)。
(1-13)和(1-14)式的計算結果,只給出了計算串聯式開關電源儲能濾波電感L的中間值,或平均值,對于極端情況可以在平均值的計算結果上再乘以一個大于1的系數。
如果增大儲能濾波電感L的電感量,濾波輸出電壓Uo將小于濾波輸入電壓uo的平均值Ua,因此,在保證濾波輸出電壓Uo為一定值的情況下,勢必要增大控制開關K的占空比D,以保持輸出電壓Uo的穩定;而控制開關K的占空比D增大,又將會使流過儲能濾波電感L的電流iL不連續的時間縮短,或由電流不連續變成電流連續,從而使輸出電壓Uo的電壓紋波ΔUP-P進一步會減小,輸出電壓更穩定。
如果儲能濾波電感L的值小于(1-13)式的值,串聯式開關電源濾波輸出的電壓Uo將大于濾波輸入電壓uo的平均值Ua,在保證濾波輸出電壓Uo為一定值的情況下,勢必要減小控制開關K的占空比D,以保持輸出電壓Uo的值不變;控制開關K的占空比D減小,將會使流過濾波電感L的電流iL出現不連續,從而使輸出電壓Uo的電壓紋波ΔUP-P增大,造成輸出電壓不穩定。
由此可知,調整串聯式開關電源濾波輸出電壓Uo的大小,實際上就是同時調整流過濾波電感L和控制開關K占空比D的大小。
由圖1-4可以看出:當控制開關K的占空比D小于0.5時,流過濾波電感L的電流iL出現不連續,輸出電流Io小于流過濾波電感L最大電流iLm的二分之一,濾波輸出電壓Uo的電壓紋波ΔUP-P將顯著增大。
因此,串聯式開關電源最好不要工作于圖1-4的電流不連續狀態,而最好工作于圖1-3和圖1-5表示的臨界連續電流和連續電流狀態。
串聯式開關電源工作于臨界連續電流狀態,輸出電壓Uo等于輸入電壓Ui的二分之一,等于濾波輸入電壓uo的平均值Ua;且輸出電流Io也等于流過濾波電感L最大電流iLm的二分之一。
串聯式開關電源工作于連續電流狀態,輸出電壓Uo大于輸入電壓Ui的二分之一,大于濾波輸入電壓uo的平均值Ua;且輸出電流Io也大于流過濾波電感L最大電流iLm的二分之一。
此帖出自電源技術論壇
開關電源,連載
串聯式開關電源輸出電壓Uo與控制開關的占空比D有關,還與儲能電感L的大小有關,因為儲能電感L決定電流的上升率(di/dt),即輸出電流的大小。
輸出電流大小關電感大小什么事?電感只決定di/dt,di/dt只決定ton期間電流的增量,而輸出電流由負載引起Vo變化,從而打破伏秒平衡,導致ton期間與toff期間電流的增量之和大于或小于0,電感電流自動逼近Io此文已經證明:作者壓根就不懂串聯式開關電源.連理論都沒弄清,就瞎寫一氣
所謂“串聯式開關電源”,指Buck電路。
Buck電路輸出電壓,與“濾波電感”關系非常大。
主要原因是濾波電感量和負載電流以及占空比決定電感中電流是否連續。
電感中電流連續和斷續,其輸出電壓的計算完全不同。
maychang發表于2017-1-2412:58所謂“串聯式開關電源”,指Buck電路。
Buck電路輸出電壓,與“濾波電感”關系非常大。
主要原因是濾波電感...
電感過小,紋波電流會大,濾波電容應力大;電感過大,瞬態響應跟不上,故電感取值需要權衡.經典的BUCK電感取值,是以滿載時的紋波電流約Io的0.1-0.3倍,雖不是絕對,不過這是經典的算法(是工程應用幾十年的經驗比例).作者的問題有:1,只給出D=0.5時的電感量計算方法;(實際上這種情況非常少有,絕大多數情況是CCM,少數情況是DCM,很少有工作于CRM的)2,D=0.5,臨界模式,Io=Ip/2;(實際上,無論D為何值,只要是臨界模式,Io恒等于Ip/2)3,如果增大儲能濾波電感L的電感量,濾波輸出電壓Uo將小于濾波輸入電壓uo的平均值Ua,因此,在保證濾波輸出電壓Uo為一定值的情況下,勢必要增大控制開關K的占空比D,以保持輸出電壓Uo的穩定.(實際上,在臨界模式的基礎上增加電感量,輸出電壓并不會降低,也就不需要增加占空比來維持原來的電壓)......通篇很多細節不堪讀,所以我奉勸樓主:不要再轉貼陶顯芳的文章
PowerAnts發表于2017-1-2422:20電感過小,紋波電流會大,濾波電容應力大;電感過大,瞬態響應跟不上,故電感取值需要權衡.經典的BUCK電...
依稀記得寫過一篇帖子批評這位陶先生寫的一本書的片段。
不過,是好幾年前的事情,連發在哪個網站都忘記了。
maychang發表于2017-1-2423:25依稀記得寫過一篇帖子批評這位陶先生寫的一本書的片段。
不過,是好幾年前的事情,連發在哪個網站都忘記了...
這位陶先生還寫得有書啊?但愿是《最新彩色電視機中的反激電源》,那對讀者來說會好一些
PowerAnts發表于2017-1-2511:45這位陶先生還寫得有書啊?但愿是《最新彩色電視機中的反激電源》,那對讀者來說會好一些
肯定有。
書名是《開關電源原理與設計》,這個我倒是記得清楚。
我沒有看過此書。
好像是在電源網上看到過一小部分。
maychang發表于2017-1-2515:01肯定有。
書名是《開關電源原理與設計》,這個我倒是記得清楚。
我沒有看過此書。
好像是在電源網上看到過...
如果書中盡是貼子中這些內容的話,那真是讀者的不幸,那還不如看劉勝利的書,雖說劉勝利對某些問題的理解也不是很深,但畢竟劉勝利不瞎寫,寫的全是他親手試驗過的電源.
PowerAnts發表于2017-1-2515:40如果書中盡是貼子中這些內容的話,那真是讀者的不幸,那還不如看劉勝利的書,雖說劉勝利對某些問題的理解...
沒錯。
劉勝利的書,連怎樣用膠帶固定繞組線頭都寫進去,確實是親手做過才能夠寫得出來。
maychang發表于2017-1-2515:52沒錯。
劉勝利的書,連怎樣用膠帶固定繞組線頭都寫進去,確實是親手做過才能夠寫得出來。
最近陶先生的貼子很火,被轉來轉去的,請欣賞qwqwqw2008轉的陶先生問題集http://bbs.專注于大電流電感設計、制造/thread-512756-1-1.html
qwqwqw2088可能是陶先生的粉絲吧
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