Выбор индуктора повышающего преобразователя - расчет пульсаций тока индуктора на основе входного или выходного тока?

Значение катушки индуктивности, когда мы говорим о переключающей ячейке, влияет на многочисленные параметры преобразователя. Среди тех, о которых я думаю, у нас есть:

1. пульсации входного тока: в повышающем преобразователе входной ток соответствует току катушки индуктивности. Мы говорим, что это плавный непульсирующий ток, в то время как выходной ток сильно пульсирует. Чем выше индуктор, тем меньше будут пульсации входного переменного тока. Чем ниже пульсации переменного тока, тем лучше потери в стали в сердечнике, так как динамика малой петли ЧД снижается (в отличие от режима прерывистой проводимости, где они самые высокие).

2. небольшая входная пульсация, очевидно, помогает при проектировании входного фильтра, а нагрузка на фильтрующий конденсатор будет меньше при использовании повышающего преобразователя, чем, например, при использовании понижающего преобразователя (сильно пульсирующий входной ток, например, понижающий повышающий).

3. к сожалению, если возможны низкие входные пульсации, наличие большой катушки индуктивности явно снижает время реакции преобразователя. Катушка индуктивности, естественно, противостоит изменению тока, поэтому не ждите быстрого преобразователя, если у вас большая катушка индуктивности, толкающая операции в режиме глубокой непрерывной проводимости (CCM). Повышающий преобразователь, являющийся преобразователем с непрямой передачей энергии, задержка в процессе преобразования моделируется как нулевая правая полуплоскость (RHPZ). И вы не можете разумно выбрать частоту кроссовера выше, чем 30% от самой низкой позиции RHPZ.

4. наконец, низкая пульсация переменного тока означает меньший циркулирующий среднеквадратический ток и меньшую нагрузку на фильтрующие конденсаторы. Это верно для входных конденсаторов в повышающей структуре и для понижающего выходного конденсатора. В обоих случаях дроссель сглаживает циркулирующие входной (повышающий) и выходной (понижающий) токи. Все омические пути выигрывают от этой более низкой пульсации, например, силовой полевой МОП-транзистор.

В качестве предварительного заключения можно сказать, что проектирование индуктора представляет собой итеративный процесс, основанный на приведенных выше замечаниях. Но поскольку вам нужно с чего-то начать, я дал расчетную формулу в своей книге по импульсным источникам питания, основанную на следующих формах сигналов катушки индуктивности:

Формула здесь:

$L=\frac{\eta V_{in}^2D}{\delta I_rF_{sw}P_{out}}$

Таким образом, если вы начнете с процентной ряби (она достигает пика при$\frac{V_{in}}{2}$), подумайте о пунктах, которые я выделил. Когда я начал рассматривать конструкции 35 лет назад, люди предлагали, например, 10% выходного тока для конструкции катушки индуктивности в понижающем преобразователе. Учитывая прогресс в материалах сердечника, выбор пульсаций в настоящее время составляет более 30-40% от выходного тока: индуктор меньше, он имеет меньше потерь постоянного тока, потери переменного тока в сердечнике менее проблематичны. Удачи с вашим дизайном!

Оба ваших примера делают одно и то же: они оценивают входной ток по требуемому выходному току, затем вычисляют пульсации катушки индуктивности и оттуда продолжают вычислять значение требуемой катушки индуктивности.

Вы разрабатываете схему, отвечающую определенным критериям выхода: выходное напряжение и максимальный выходной ток. Вы должны работать в обратном направлении от этих значений, чтобы спроектировать свою схему.