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纹波电流的大小跟电感值有关
作者:管理员    发布于:2016-02-22 10:27:03    文字:【】【】【

  电感是开关电源中常用的元件,由于它的电流、电压相位不一样,所以理论上损耗为零。电感常为储能元件,也常与电容一同用在输入滤波和输出滤波电路上, 用来滑润电流。电感也被称为扼流圈,特色是流过其上的电流有“很大的惯性”。换句话说,由于磁通接连特性,电感上的电流有必要是接连的,不然将会发生很大的 电压尖峰。

  电感为磁性元件,天然有磁饱满的疑问。有的使用答应电感饱满,有的使用答应电感从一定电流值开端进入饱满, 也有的使用不答应电感出现饱满,这请求在详细线路中进行区别。大多数情况下,电感作业在“线性区”,此时电感值为一常数,不跟着端电压与电流而改变。但 是,开关电源存在一个不可忽略的疑问,即电感的绕线将致使两个分布参数(或寄生参数),一个是不可避免的绕线电阻,另一个是与绕制技术、资料有关的分布式 杂散电容。杂散电容在低频时影响不大,但随频率的提高而渐显出来,当频率高到某个值以上时,电感或许成为电容特性了。假如将杂散电容“集中”为一个电容, 则从电感的等效电路能够看出在某一频率后所呈现的电容特性。

  当分析电感在线路中的作业状况或许制作电压电流波形图时,无妨思考下面几个特色:

  1. 当电感L中有电流I流过期,电感贮存的能量为:

  E=0.5×L×I2 (1)

  2. 在一个开关周期中,电感电流的改变(纹波电流峰峰值)与电感两头电压的关系为:

  V=(L×di)/dt (2)

  由此可看出,纹波电流的大小跟电感值有关。

  3. 就像电容有充、放电电流一样,电感器也有充、放电电压过程。电容上的电压与电流的积分(安·秒)成正比,电感上的电流与电压的积分(伏·秒)成正比。只需电感电压改变,电流改变率di/dt也将改变;正向电压使电流线性上升,反向电压使电流线性降低。

  计算出准确的电感值对选用适宜的电感和输出电容以取得最小的输出电压纹波而言非常重要。流过开关电源电感器的电流由沟通和直流两种重量构成,由于沟通重量具有较高的频率,所以它会经过输出电容流入地,发生相应的输出纹波电压dv=di×RESR。这个纹波电压应尽也许低,避免影响电源体系的正常操作,通常请求峰峰值为10mV~500mV。

  纹波电流的大小同样会影响电感器和输出电容的尺度,纹波电流通常设定为最大输出电流的10%~30%,因而对降压型电源来说,流过电感的电流峰值比电源输出电流大5%~15%。

  降压型开关电源的电感挑选

  为降压型开关电源挑选电感器时,需求断定最大输入电压、输出电压、电源开关频率、最大纹波电流、占空比。下面以图2为例阐明降压型开关电源电感值的计算,首先假定开关频率为300kHz、输入电压规模12V±10%、输出电流为1A、最大纹波电流300mA。

脚注信息
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