电感的计算方法和BOOST升压电路的电感、电容计算

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电容电感计算公式

电容电感计算公式

电容电感计算公式电容和电感是电路中常见的两个元件,它们分别用于存储电荷和储存能量。

在电路分析和设计中,计算电容和电感的数值是非常重要的。

1.电容的计算公式:电容的数值表示了一个电容器可以存储的电荷量。

电容的计算公式如下:C=Q/V其中,C表示电容的数值,单位为法拉(F);Q表示电容器中储存的电荷量,单位为库仑(C);V表示电容器的电压,单位为伏特(V)。

例如,如果一个电容器中储存的电荷量为5库仑,电容器的电压为2伏特,则电容的数值为:C=5C/2V=2.5法拉2.电感的计算公式:电感是指电流通过一个线圈时所产生的磁场而产生的感应电势。

电感的计算公式如下:L=Φ/I其中,L表示电感的数值,单位为亨(Ω);Φ表示通过一个线圈时产生的磁通量,单位为韦伯(Wb);I表示通过线圈的电流,单位为安培(A)。

例如,如果通过一个线圈产生的磁通量为2韦伯,通过线圈的电流为0.5安培,则电感的数值为:L=2Wb/0.5A=4亨3.电容的其他计算公式:除了以上的基本计算公式外,电容还有其他一些常见的计算公式:-电容的能量计算公式:E=0.5*C*V^2其中,E表示电容器的储存能量,单位为焦耳(J);C表示电容的数值,单位为法拉(F);V表示电容器的电压,单位为伏特(V)。

-多个电容器并联时的总电容:C_total = C1 + C2 + C3 + ...其中,C_total表示总电容的数值,C1、C2、C3等表示各个电容的数值。

-多个电容器串联时的总电容:1 / C_total = 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3 + ...其中,C_total表示总电容的数值,C1、C2、C3等表示各个电容的数值。

4.电感的其他计算公式:除了基本的计算公式外,电感还有其他一些常见的计算公式:-电感的能量计算公式:E=0.5*L*I^2其中,E表示电感的储存能量,单位为焦耳(J);L表示电感的数值,单位为亨(Ω);I表示通过线圈的电流,单位为安培(A)。

BOOST升压电路参数计算

BOOST升压电路参数计算

BOOST升压电路参数计算
1. 占空比
Vi *Ton/L=(Vo-Vi)*Toff/L
D = (Vo-Vi)/Vo
D—占空比
2. 电感选择
dIL= Vi*Ton/L
dIL=0.2IL_ avg=0.2Iin
Iin=Vo*Io/Vi
IL_avg = Iin
IL_peak = 1.1Iin
IL_rms = ILavg*(1+0.22/12)0.5
L电感量的选取原则使电感纹波电流为电感电流的20%(可根据应用改变)dIL—电感纹波电流峰峰值
IL_avg—电感电流平均值
IL_peak—电感峰值电流
IL_rms—电感电流有效值
2. 肖特基二极管选择
Id_peak = 1.1Iin
Vrd = Vo
Id_peak—续流二极管峰值电流
Vrd—续流二级管反向耐压(Ton期间)
3. 开关管
Isw_peak = 1.1Iin
Vsw = Vo
Isw_peak—开关管峰值电流
Vsw_peak—开关管耐压(Toff期间)
4. 电容
Icin_rms = dIL/120.5
Ico_rms = [Io2D+(Iin-Io)2(1-D)]0.5
电容选取:耐压、纹波电流、电容量Icin_rms—输入电容的纹波电流有效值Ico_rms—是输出电容的纹波电流有效值
技术资料,仅供参考。

boost电路电容参数计算

boost电路电容参数计算

boost电路电容参数计算
要计算boost电路的电容参数,首先需要知道以下几个参数:
1. 输入电压(Vin):boost电路的输入电压,通常表示为直流电压。

2. 输出电压(Vout):boost电路的输出电压,通常表示为直流电压。

3. 输出电流(Iout):boost电路的输出电流,通常表示为直流电流。

4. 工作频率(f):boost电路的工作频率,通常表示为交流信号的频率。

然后,可以使用以下公式计算电容参数:
1. 电感(L)的选择:boost电路通常使用电感元件,其数值取决于输出电流和工作频率。

根据下式选择电感值:
L ≥ (Vout - Vin) / (ΔIout * f)
其中,ΔIout是电感允许的最大输出电流波动值。

2. 电容(C)的选择:boost电路通常使用电容元件,其数值取决于输出电压和工作频率。

根据下式选择电容值:
C = ΔIout / (8 * f * ΔVout)
其中,ΔVout是电容允许的最大输出电压波动值。

请注意,以上计算公式仅为简化计算模型,实际设计中可能还需要考虑其他因素,如电容的额定电压和寿命等。

最后,需要根据实际应用和性能需求,选择合适的电感和电容元件,并进行实际测试和调整。

建议进行仿真或使用电路设计软件来验证电路的性能和稳定性。

BOOST升压电路的电感、电容计算

BOOST升压电路的电感、电容计算

BOOST升压电路的电感、电容计算已知参数:输入电压:12V --- Vi 输出电压:18V ---Vo输出电流:1A --- Io输出纹波:36mV --- Vpp工作频率:100KHz --- f1:占空比稳定工作时,每个开关周期,导通期间电感电流的增加等于关断期间电感电流的减少,即Vi*don/(f*L)=(Vo+Vd-Vi)*(1-don)/(f*L),整理后有don=(Vo+Vd-Vi)/(Vo+Vd),参数带入,don=0.5722:电感量先求每个开关周期内电感初始电流等于输出电流时的对应电感的电感量其值为Vi*(1-don)/(f*2*Io) ,参数带入,Lx=38.5uH,deltaI=Vi*don/(L*f),参数带入,deltaI=1.1A当电感的电感量小于此值Lx时,输出纹波随电感量的增加变化较明显,当电感的电感量大于此值Lx时,输出纹波随电感量的增加几乎不再变小,由于增加电感量可以减小磁滞损耗,另外考虑输入波动等其他方面影响取L=60uH,deltaI=Vi*don/(L*f),参数带入,deltaI=0.72A,I1=Io/(1-don)-(1/2)*deltaI,I2= Io/(1-don)+(1/2)*deltaI,参数带入,I1=1.2A,I2=1.92A3:输出电容:此例中输出电容选择位陶瓷电容,故 ESR可以忽略C=Io*don/(f*Vpp),参数带入,C=99.5uF,3个33uF/25V陶瓷电容并联4:磁环及线径:查找磁环手册选择对应峰值电流I2=1.92A时磁环不饱和的适合磁环Irms^2=(1/3)*(I1^2+I2^2-I1*I2),参数带入,irms=1.6A按此电流有效值及工作频率选择线径其他参数:电感:L 占空比:don初始电流:I1 峰值电流:I2 线圈电流:Irms输出电容:C 电流的变化:deltaI 整流管压降:Vd。

boost电路电感计算公式

boost电路电感计算公式

boost电路电感计算公式【原创版】目录1.Boost 电路简介2.电感的作用和计算公式3.Boost 电路电感计算的实际应用正文一、Boost 电路简介Boost 电路,即升压电路,是一种用于将输入电压升高到输出电压的电路。

在电子设备中,常常需要不同电压等级的电源供应,而 Boost 电路能够实现这一功能。

与 Buck 电路(降压电路)相反,Boost 电路的输出电压大于输入电压。

二、电感的作用和计算公式在 Boost 电路中,电感(L)起着储能和滤波的作用。

电感的大小直接影响到输出电压的稳定性和效率。

计算电感大小的公式为:L = (Vout * Iout) / (Vin * Iin - ΔVin)其中,Vout 为输出电压,Iout 为输出电流,Vin 为输入电压,Iin 为输入电流,ΔVin 为输入电压的脉动幅值。

三、Boost 电路电感计算的实际应用在实际应用中,为了提高 Boost 电路的效率和稳定性,需要合理选择电感。

根据电感计算公式,可以通过调整电感大小来满足不同的输出电压需求。

例如,假设输入电压 Vin 为 12V,输出电压 Vout 为 18V,输入电流 Iin 为 3A,输出电流 Iout 为 2A,输入电压的脉动幅值ΔVin 为 3V。

代入公式,可得:L = (18V * 2A) / (12V * 3A - 3V) = 12H因此,在实际应用中,可以根据所需参数选择合适的电感值,以实现Boost 电路的优化。

总之,Boost 电路电感计算公式为 L = (Vout * Iout) / (Vin * Iin - ΔVin),通过合理选择电感,可以提高电路的效率和稳定性。

BOOST 电路 电感值计算

BOOST 电路 电感值计算

()L
D T V V V D in o L I )
1(2-⋅--=

由于在稳态时这两个电流的变化量的绝对值相等,所以有伏秒相等:
V in *T on = (V o -V in )T off
)1()(D T V V V TD V D in o in ---=
化简得:电压增益: D
V V M in o -==
11 最大占空比:o
in
o V V V D -=
由以上可知,电压增益总是大于1.故称为升压变换器.
四.举例
电路输入90VDC,输出400VDC,输出功率400W,变换器频率100KHZ,选用TDK PQ3230的磁芯,试算出实际的电感.
选取铁氧体磁芯:TDK PQ32/30 (PC40) 技术参数:νin =90VDC,Vo=400Vdc
P OUT =400W,f k=100kHz ,Krp

0.3.(Krp=Ir/Ilp)
4.1 电感计算 (1) 最大占空比D
o
in
o V V V D -=
Io Vo I V L in ⋅=⋅ 能量守恒 其中I L 为电感平均电流。

又因为有:
D
V V in o -=11 所以有D
Io
I L -=
1 (1) 电感平均电流为电流三角形面积的平均值 ,
所以,L T D V T DT
L V T D DT T I T D DT I in in L ⋅⋅=
⋅-+=∆-+=21))1((21
))1((21 (2) 将(2)代入(1)得,
f
I D D V I T D D V L o in o in ⋅-⋅⋅=⋅-⋅⋅=2)
1(2)1(。

BOOST升压电路案例分析

BOOST升压电路案例分析

BOOST升压电路案例分析BOOST升压电路是一种常见的电源电路,用于将输入电压提升到更高的输出电压。

它通常由一个开关管、一个电感、一个二极管和一个输出电容组成。

BOOST升压电路具有简单、高效、可靠等特点,在很多领域得到广泛应用,比如电子设备、通信设备、医疗设备等。

BOOST升压电路的工作原理是通过周期性地开关控制开关管,让电感储存能量,在每个开关周期中释放能量到输出电容上,从而提升输出电压。

在BOOST升压电路中,电感和输出电容起到了能量存储和滤波的作用,二极管则起到了防止反向电流的作用。

以下是一个BOOST升压电路的案例分析:我们以一个输入电压为5V,输出电压为12V的BOOST升压电路为例进行分析。

该BOOST升压电路的参数如下:- 输入电压(Vin):5V- 输出电压(Vout):12V- 输出电流(Iout):500mA- 开关频率(fs):100kHz-开关管(Vf):0.7V-电感(L):10uH- 输出电容(Cout):100uF- 输出电流限制电阻:Rsense=0.1ohm首先我们需要根据电路参数计算BOOST升压电路的工作状态,计算出电路中的各个元件的工作电压、电流等参数。

根据BOOST升压电路的工作原理,可以得到以下计算公式:1.输出电压与输入电压的关系Vout = (Vin * (1 - D))/(1 - D - Vf)其中D为占空比,Vf为二极管的导通压降。

由于输出电压为12V,输入电压为5V,二极管导通压降为0.7V,带入公式得到占空比D约为0.582.开关管的导通时间和关断时间Ton = D / fsToff = (1 - D) / fs计算得到开关管的导通时间Ton约为5.8us,关断时间Toff约为4.2us。

3.电感和输出电容的工作电压和电流根据电路中电感和输出电容的工作原理,可以得到以下计算公式:Vl = Vin + Vin * DIl = Vl * (Ton / L)Delta_Il = Il * Toff / L其中Vl为电感的工作电压,Il为电感的工作电流,Delta_Il为电感的电流波动。

BOOST升压电路的电感、电容计算

BOOST升压电路的电感、电容计算

deltaI Vi * don / L * f ,参数带入,deltaI=0.72A, Io deltaI Io deltaI ,I2 , 2 2 1 don 1 don
I1
参数带入, I 1 1.2 A, I 2 1.92 A 3:输出电容: 此例中输出电容选择位陶瓷电容,故 ESR 可以忽略 C=Io*don/(f*Vpp),参数带入, C=99.5uF,3 个 33uF/25V 陶瓷电容并联 4:磁环及线径: 查找磁环手册选择对应峰值电流 I2=1.92A 时磁环不饱和的适合磁环
BOOST 升压电路的电感、电容计算 已知参数: 输入电压:12V 输出电压:18V 输出电流:1A 输出纹波:36mV 工作频率:100KHz 其他参数: 电感:L 初始电流:I1 输出电容:C 占空比:don 峰值电流:I2 电流的变化:deltaI 线圈电流:Irms 整流管压降:Vd --- Vi ---Vo --- Io --- Vpp --- f
(Vd 0.6974)
don
Vo Vd Vi 参数带入, don 0.572 (0.3582) Vo Vd
2:电感量 先求每个开关周期内电感初始电流等于输出电流时的对应电感的电感量 其值为 Vi * 1 don / f * 2* Io ,参数带入,Lx=38.5uH,
************************************************************************ 1:占空比 稳定工作时,每个开关周期,导通期间电感电流的增加等于关断期间电感电流的减少,
Vi * don (Vo Vd Vi ) *(1 don) 即整理后有 f *L f *L

Boost电路参数的设计电感,电容

Boost电路参数的设计电感,电容

2 系统设计2、 1 Boost 升压电感的设计要想设计出性能优良的PFC 电路,除了IC外围电路各元件值选择合理外,还需特别认真选择Boost 升压储能电感器。

它的磁性材料不同,对PFC 电路的性能影响很大,甚至该电感器的接法不同,且会明显地影响电流波形;另外,驱动电路的激励脉冲波形上升沿与下降沿的滞后或振荡,都会影响主功率开关管的最佳工作状态。

当增大输出功率到某个阶段时,还会出现输入电流波形发生畸变甚至出现死区等现象。

因此,在PFC 电路的设计中,合理选择Boost PFC 升压电感器的磁心与绕制电感量就是非常重要的。

电感值的计算以低输入电压Uin(peak) 与对应的最大占空比Dmax时保证电感电流连续为依据,计算公式为:式中Uin(peak)———低输入交流电压对应的正弦峰值电压,VDmax———Uin(peak) 对应的最大占空比ΔI———纹波电流值,A; 计算时,假定为纹波电流的30%fs———开关频率,Hz占空比的计算公式为:若输入交流电压为220 V( 最低输入电压为85 V),输出直流电压为390 V,开关频率为fs =50 kHz,输出功率Po =350 W,则可计算得到Dmax =0、78,纹波电流为1、75 A,从而求得电感值L3 =713 μH,实际电感值取为1 mH。

由于升压电感工作于电流连续模式,需要能通过较大的直流电流而不饱与,并要有一定的电感量,即所选磁性材料应具有一定的直流安匝数。

设计中,升压电感器采用4 块EE55 铁氧体磁心复合而成,其中心柱截面气隙为1、5 mm,Boost 储能电感器的绕组导线并不用常规的多股0、47 mm漆包线卷绕,而就是采用厚度为0、2mm、宽度为33 mm 的薄红铜带叠合,压紧在可插4 块EE55 磁心的塑料骨架上,再接焊锡导线引出,用多层耐高压绝缘胶带扎紧包裹。

去消用薄铜带工艺绕制的Boost 储能电感,对减小高频集肤效应、改善Boost 变换器的开关调制波形、降低磁件温升均起重要作用。

如何计算电路中的电感和电容

如何计算电路中的电感和电容

如何计算电路中的电感和电容在电路中,电感和电容是两个重要的元器件,它们分别用于存储和释放电能。

准确计算电路中的电感和电容是电路设计和分析的关键一步。

本文将介绍如何计算电路中的电感和电容。

一、电感的计算电感是指线圈或线圈系统的自感,单位为亨利(H)。

在直流电路中,当通过电感的电流发生变化时,产生的自感电动势(反电动势)可以阻碍电流的变化。

在交流电路中,电感具有阻抗,它会改变电流和电压之间的相位差。

1. 计算电感的公式电感的计算公式为:L = N * Φ / I其中,L为电感,N为线圈的匝数,Φ为磁场通过线圈的总磁通量,I为通过线圈的电流。

2. 计算电感的方法(1)已知线圈数据时的计算方法:如果已知线圈的匝数N和横截面积A,则可以通过下式计算电感L:L = μ₀ * N² * A / l其中,μ₀为真空中的磁导率,l为线圈的长度。

(2)已知磁场数据时的计算方法:如果已知线圈中通过的磁通量Φ和电流I,则可以通过下式计算电感L:L = Φ / I二、电容的计算电容是指存储电荷的能力,单位为法拉(F)。

在电路中,电容器可以储存电能,并且在电路中具有导电性。

1. 计算电容的公式电容的计算公式为:C = Q / V其中,C为电容,Q为电容器的电荷,V为电容器上的电压。

2. 计算电容的方法(1)已知电容器的结构数据时的计算方法:如果已知电容器的极板面积A和极板间的距离d,则可以通过下式计算电容C:C = ε₀ * A / d其中,ε₀为真空中的介电常数。

(2)已知电荷和电压时的计算方法:如果已知电容器上的电荷Q和电压V,则可以通过下式计算电容C:C = Q / V总结:在电路中,电感和电容是重要的电学参数,计算它们的值可以帮助我们理解和分析电路的性质。

电感和电容的计算方法在实际应用中具有广泛的适用性,可以根据具体的电路特性和要求来选择合适的计算公式和方法。

注意:计算电路中的电感和电容时,需要考虑电路的具体参数和实际情况,以准确计算并满足电路设计的需求。

boost电路参数计算

boost电路参数计算

boost电路参数计算boost升压电路又叫step-up converter,是一种常见的开关直流升压电路,它可以使输出电压比输入电压高。

其工作过程包括电路启动时的瞬态工作过程和电路稳定后的稳态工作过程。

BOOST升压电路的部件功能boost升压电路电感的作用:是将电能和磁场能相互转换的能量转换器件,当MOS开关管闭合后,电感将电能转换为磁场能储存起来,当MOS断开后电感将储存的磁场能转换为电场能,且这个能量在和输入电源电压叠加后通过二极管和电容的滤波后得到平滑的直流电压提供给负载,由于这个电压是输入电源电压和电感的磁砀能转换为电能的叠加后形成的,所以输出电压高于输入电压,既升压过程的完成;boost升压电路的肖特基二极管主要起隔离作用,即在MOS开关管闭合时,肖特基二极管的正极电压比负极电压低,此时二极管反偏截止,使此电感的储能过程不影响输出端电容对负载的正常供电;因在MOS管断开时,两种叠加后的能量通过二极向负载供电,此时二极管正向导通,要求其正向压降越小越好,尽量使更多的能量供给到负载端。

闭合开关会引起通过电感的电流增加。

打开开关会促使电流通过二极管流向输出电容。

因储存来自电感的电流,多个开关周期以后输出电容的电压升高,结果输出电压高于输入电压。

BOOST升压电路的工作原理基本电路图见图一:假定那个开关(三极管或者mos管)已经断开了很长时间,所有的元件都处于理想状态,电容电压等于输入电压。

下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路充电过程:在充电过程中,开关闭合(三极管导通),等效电路如图二,开关(三极管)处用导线代替。

这时,输入电压流过电感。

二极管防止电容对地放电。

由于输入是直流电,所以电感上的电流以一定的比率线性增加,这个比率跟电感大小有关。

随着电感电流增加,电感里储存了一些能量。

放电过程如图,这是当开关断开(三极管截止)时的等效电路。

当开关断开(三极管截止)时,由于电感的电流保持特性,流经电感的电流不会马上变为0,而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。

BOOST升压电路的电感电容计算

BOOST升压电路的电感电容计算

BOOST升压电路的电感电容计算首先,我们需要计算所需的电感值。

电感主要用于存储能量,以供应给负载或电源系统。

在BOOST升压电路中,电感的主要作用是平滑电流并提供能量。

计算电感值的一个重要因素是输出电流的最大值。

输出电流定义了电感的最小值。

一般来说,电感的最小值可以通过以下公式计算得出:L = (Vout - Vin) * ((Ton * Ts) / (Vin * DeltaI))其中,L为电感值,Vout为升压电路的输出电压,Vin为输入电压,Ton为开关管导通时间,Ts为开关管的开关周期,DeltaI为输出电流的涨幅。

另一个需要考虑的因素是电感的电流波形,即电感电流的峰值和谷值。

BOOST升压电路中,电感电流的峰值一般是输入电流的两倍,谷值一般为零。

因此,电感的设计也需要满足这些要求。

在确定所需的电感值之后,我们还需要计算所需的电容值。

电容主要用于存储能量,以供应给负载或电源系统。

在BOOST升压电路中,电容的主要作用是平滑输出电压并提供稳定的电源。

计算电容值的一个重要因素是输出电流的涨幅速率。

输出电流的涨幅速率定义了电容的最大值。

一般来说,电容的最大值可以通过以下公式计算得出:C = (DeltaI * Ton) / (Vout * DeltaV)其中,C为电容值,DeltaI为输出电流的涨幅,Ton为开关管导通时间,Vout为升压电路的输出电压,DeltaV为输出电压的涨幅。

另一个需要考虑的因素是电容的额定电压。

BOOST升压电路中,输出电压的涨幅一般是输入电压的两倍。

因此,电容的设计还需要满足这一要求。

在设计实际的BOOST升压电路时,还需要考虑电感和电容的参数范围。

一般来说,电感的值范围在几微亨到几毫亨之间,电容的值范围在几微法到几毫法之间。

同时,还需要考虑电感和电容的尺寸和成本。

综上所述,设计BOOST升压电路时需要计算所需的电感和电容。

通过计算输出电压、输入电压、开关管导通时间、开关周期、输出电流的涨幅、输出电压的涨幅、电容的额定电压等参数,可以确定所需的电感和电容的数值。

Boost电路参数的设计(电感,电容)

Boost电路参数的设计(电感,电容)

2 系统设计2. 1 Boost 升压电感的设计要想设计出性能优良的PFC 电路,除了IC外围电路各元件值选择合理外,还需特别认真选择Boost 升压储能电感器。

它的磁性材料不同,对PFC 电路的性能影响很大,甚至该电感器的接法不同,且会明显地影响电流波形;另外,驱动电路的激励脉冲波形上升沿与下降沿的滞后或振荡,都会影响主功率开关管的最佳工作状态。

当增大输出功率到某个阶段时,还会出现输入电流波形发生畸变甚至出现死区等现象。

因此,在PFC 电路的设计中,合理选择Boost PFC 升压电感器的磁心与绕制电感量是非常重要的。

电感值的计算以低输入电压Uin(peak) 和对应的最大占空比Dmax时保证电感电流连续为依据,计算公式为:式中Uin(peak)———低输入交流电压对应的正弦峰值电压,VDmax———Uin(peak) 对应的最大占空比ΔI———纹波电流值,A; 计算时,假定为纹波电流的30%fs———开关频率,Hz占空比的计算公式为:若输入交流电压为220 V( 最低输入电压为85 V),输出直流电压为390 V,开关频率为fs =50 kHz,输出功率Po =350 W,则可计算得到Dmax =0. 78,纹波电流为1. 75 A,从而求得电感值L3 =713 μH,实际电感值取为1 mH。

由于升压电感工作于电流连续模式,需要能通过较大的直流电流而不饱和,并要有一定的电感量,即所选磁性材料应具有一定的直流安匝数。

设计中,升压电感器采用4 块EE55 铁氧体磁心复合而成,其中心柱截面气隙为1. 5 mm,Boost 储能电感器的绕组导线并不用常规的多股0. 47 mm漆包线卷绕,而是采用厚度为0. 2mm、宽度为33 mm 的薄红铜带叠合,压紧在可插4 块EE55 磁心的塑料骨架上,再接焊锡导线引出,用多层耐高压绝缘胶带扎紧包裹。

去消用薄铜带工艺绕制的Boost 储能电感,对减小高频集肤效应、改善Boost 变换器的开关调制波形、降低磁件温升均起重要作用。

2020年电赛」电源题详细技术方案,立即收藏!

2020年电赛」电源题详细技术方案,立即收藏!

2020年电赛」电源题详细技术方案,立即收藏!此电源系统的大体电路模块可分为控制电路、整流电路、Boost升压电路、单相逆变电路、交流直流采样电路、辅助电源电路。

经过分析,系统以STM32F103RCT6作为主控芯片,采用Boost升压电路对输入电压升压,使逆变之前的直流电压维持在60V以上,从而使电压和负载调整率大大提高;采用全桥式DC-AC变换器,极大的提高电源工作效率;采用单极性SPWM调节来降低谐波分量,从而减小输出波形的失真度;方案分析通过对赛题的分析研究,我们认为,要完成题目需要满足以下几个指标:1)无论交流供电还是直流供电时,输出电压都要满足=30V0.2V。

2)在指标1的条件下单片机闭环调制使负载调整率和电压调整率尽可能低。

3)在满足以上的的条件下,使电路整体的效率尽可能高。

2.1 整流方案采用全桥整流电路。

全桥整流电路是对半波整流的改进,利用二极管单向导电性进行整流。

桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器次级有中心抽头和二极管承受反压大的缺点,实际应用广泛。

2.2 DC-AC变换器方案采用全桥逆变电路。

全桥逆变电路中互为对角的两个开关同时导通,而同一侧半桥上下两开关交替导通,将直流电压转换成幅值为的交流电压,通过改变开关的占空比改变输出电压。

2.3 DC-DC变换器方案采用Boost升压式DC-DC变换器。

开关的开通和关断受外部PWM信号控制,通过改变PWM控制信号的占空比可以相应实现输出电压的变化。

该电路采用直接直流升压方式,电路结构较为简单,损耗较小,效率较高。

2.4 PWM模式采用单极性PWM控制模式。

单极性调制方式的特点是在一个开关周期内两只功率管以较高的开关频率互补开关,保证可以得到理想的正弦输出电压;另两只功率管以较低的输出电压基波频率工作,从而很大程度上减小了开关损耗。

但又不是固定其中一个桥臂始终为低频,另一个桥臂始终为高频,而是每半个输出电压周期切换工作,这样可以使两个桥臂的功率管工作状态均衡,在选用同样的功率管时,能使其使用寿命均衡,增加了器件可靠性。

自激升压电路参数计算

自激升压电路参数计算

自激升压电路参数计算【最新版】目录1.自激升压电路的概念与原理2.自激升压电路参数计算方法3.自激升压电路的应用实例4.总结正文一、自激升压电路的概念与原理自激升压电路,又称为 BOOST 升压电路,是一种基于开关管工作的直流升压电路。

它的主要原理是利用开关管的占空比控制输入电源的电压,从而实现输出电压的提升。

在自激升压电路中,开关管的占空比大于 50%,使得输出电压高于输入电压。

二、自激升压电路参数计算方法自激升压电路的主要参数包括开关管的占空比、电感器的电感值、电容器的电容值等。

计算这些参数的方法如下:1.开关管占空比的计算占空比是指开关管在一个周期内导通时间与总周期时间的比值。

在自激升压电路中,占空比大于 50% 时,输出电压才会高于输入电压。

因此,占空比的计算公式为:占空比 = 导通时间 / 总周期时间2.电感器的电感值的计算电感器的电感值直接影响到输出电压的峰值。

根据电感器的电流 -电压关系,可以得到电感值的计算公式为:电感值 = (输出电压峰值 / 电流峰值) ×电感器的电流变化率3.电容器的电容值的计算电容器的电容值影响到输出电压的平滑程度。

根据电容器的电流 - 电压关系,可以得到电容值的计算公式为:电容值 = (输出电压峰值 / 电流峰值) ×电容器的电压变化率三、自激升压电路的应用实例自激升压电路广泛应用于各种电子设备中,例如:1.电池供电设备:通过自激升压电路,可以提高电池的输出电压,从而驱动大功率设备。

2.便携式电子设备:由于自激升压电路具有体积小、效率高的特点,因此广泛应用于便携式电子设备中,如手机、平板电脑等。

3.电源转换器:自激升压电路可以用于实现直流电源到高压直流电源的转换,从而满足各种设备的电源需求。

四、总结自激升压电路是一种高效、可靠的直流升压电路,它的参数计算方法主要包括占空比、电感值和电容值的计算。

BOOST 电路 电感值计算

BOOST 电路 电感值计算

()L D T V V V D in o L I )1(2-⋅--=∆
由于在稳态时这两个电流的变化量的绝对值相等,所以有伏秒相等:
V in *T on = (V o -V in )T off
)1()(D T V V V TD V D in o in ---=
化简得:电压增益: D
V V M in o -==11 最大占空比:o
in o V V V D -=
由以上可知,电压增益总是大于1.故称为升压变换器.
BOOST 变换器电感的计算
四.举例
电路输入90VDC,输出400VDC,输出功率400W,变换器频率100KHZ,选用TDK PQ3230的磁芯,试算出实际的电感.
选取铁氧体磁芯:TDK PQ32/30 (PC40)
技术参数:νin =90VDC,V o=400Vdc P OUT =400W,f k=100kHz ,Krp 取0.3.(Krp=Ir/Ilp)
4.1 电感计算
(1) 最大占空比D
o
in
o V V V D -=
Io Vo I V L in ⋅=⋅ 能量守恒 其中I L 为电感平均电流。

又因为有:D V V in
o
-=11
所以有D Io
I L -=1 (1)
电感平均电流为电流三角形面积的平均值 , 所以,L T
D V T DT
L V T D DT T I T D DT I in
in L ⋅⋅=⋅-+=∆-+=21))1((21
))1((2
1
(2) 将(2)代入(1)得,
f I D D V I T D D V L o in o in ⋅-⋅⋅=⋅-⋅⋅=2)
1(2)1(。

BOOST电路精确计算

BOOST电路精确计算

已知参数:输入电压:12V --- Vi输出电压:18V ---Vo输出电流:1A --- Io输出纹波:36mV --- Vpp工作频率:100KHz --- f********************************************************************* ***1:占空比稳定工作时,每个开关周期,导通期间电感电流的增加等于关断期间电感电流的减少,即Vi*don/(f*L)=(Vo+Vd-Vi)*(1-don)/(f*L),整理后有don=(Vo+Vd-Vi)/(Vo+Vd),参数带入,don=0.5722:电感量先求每个开关周期内电感初始电流等于输出电流时的对应电感的电感量其值为Vi*(1-don)/(f*2*Io),参数带入,Lx=38.5uH,deltaI=Vi*don/(L*f),参数带入,deltaI=1.1A当电感的电感量小于此值Lx时,输出纹波随电感量的增加变化较明显,当电感的电感量大于此值Lx时,输出纹波随电感量的增加几乎不再变小,由于增加电感量可以减小磁滞损耗,另外考虑输入波动等其他方面影响取L=60uH,deltaI=Vi*don/(L*f),参数带入,deltaI=0.72A,I1=Io/(1-don)-(1/2)*deltaI,I2= Io/(1-don)+(1/2)*deltaI,参数带入,I1=1.2A,I2=1.92A3:输出电容:此例中输出电容选择位陶瓷电容,故 ESR可以忽略C=Io*don/(f*Vpp),参数带入,C=99.5uF,3个33uF/25V陶瓷电容并联4:磁环及线径:查找磁环手册选择对应峰值电流I2=1.92A时磁环不饱和的适合磁环Irms^2=(1/3)*(I1^2+I2^2-I1*I2),参数带入,irms=1.6A按此电流有效值及工作频率选择线径其他参数:电感:L 占空比:don初始电流:I1 峰值电流:I2 线圈电流:Irms输出电容:C 电流的变化:deltaI 整流管压降:Vd。

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电感计算方法
加载其电感量按下式计算:线圈公式
阻抗(ohm) = 2 * 3.14159 * F(工作频率) * 电感量(mH),设定需用 360ohm 阻抗,因此:
电感量(mH) = 阻抗 (ohm) ?(2*3.14159) ?F (工作频率) =
360 ?(2*3.14159) ?7.06 = 8.116mH
据此可以算出绕线圈数:
圈数 = [电感量* { ( 18*圈直径(吋)) + ( 40 * 圈长(吋))}] ?圈直径 (吋) 圈数 = [8.116 * {(18*2.047) + (40*3.74)}] ?2.047 = 19 圈
空心电感计算公式
空心电感计算公式:L(mH)=(0.08D.D.N.N)/(3D+9W+10H)
D------线圈直径
N------线圈匝数
d-----线径
H----线圈高度
W----线圈宽度
单位分别为毫米和mH。

空心线圈电感量计算公式:
l=(0.01*D*N*N)/(L/D+0.44)
线圈电感量 l单位: 微亨
线圈直径 D单位: cm
线圈匝数 N单位: 匝
线圈长度 L单位: cm
频率电感电容计算公式:
l=25330.3/[(f0*f0)*c]
工作频率: f0 单位:MHZ 本题f0=125KHZ=0.125
谐振电容: c 单位:PF 本题建义c=500...1000pf 可自行先决定,或由Q
值决定
谐振电感: l 单位: 微亨
线圈电感的计算公式
作者:线圈电感的计算公式转贴自:转载点击数:299
1。

针对环行CORE,有以下公式可利用: (IRON)
L=N2.AL L= 电感值(H)
H-DC=0.4πNI / l N= 线圈匝数(圈)
AL= 感应系数
H-DC=直流磁化力 I= 通过电流(A)
l= 磁路长度(cm)
l及AL值大小,可参照Micrometal对照表。

例如: 以T50-52材,线圈5圈半,其L值为T50-52(表示OD为0.5英吋),经查表其AL值约为33nH
L=33.(5.5)2=998.25nH≒1μH
当流过10A电流时,其L值变化可由l=3.74(查表)
H-DC=0.4πNI / l = 0.4?.14?.5?0 / 3.74 = 18.47 (查表后)
即可了解L值下降程度(μi%)
2。

介绍一个经验公式
L=(k*μ0*μs*N2*S)/l
其中
μ0 为真空磁导率=4π*10(-7)。

(10的负七次方)
μs 为线圈内部磁芯的相对磁导率,空心线圈时μs=1
N2 为线圈圈数的平方
S 线圈的截面积,单位为平方米
l 线圈的长度,单位为米
k 系数,取决于线圈的半径(R)与长度(l)的比值。

计算出的电感量的单位为亨利。

k值表
2R/l k
0.1 0.96
0.2 0.92
0.3 0.88
0.4 0.85
0.6 0.79
0.8 0.74
1.0 0.69
1.5 0.6
2.0 0.52
3.0 0.43
4.0 0.37
5.0 0.32
10 0.2
20 0.12
BOOST升压电路的电感、电容计算
已知参数:
输入电压:12V --- Vi
输出电压:18V ---Vo
输出电流:1A --- Io
输出纹波:36mV --- Vpp
工作频率:100KHz --- f
*******************
1:占空比
稳定工作时,每个开关周期,导通期间电感电流的增加等于关断期间电感电流的减少,即Vi*don/(f*L)=(Vo+Vd-Vi)*(1-don)/(f*L),整理后有
(Vd=0.6974)
don=(Vo+Vd-Vi)/(Vo+Vd),参数带入,don=0.572(0.3582)
2:电感量
先求每个开关周期内电感初始电流等于输出电流时的对应电感的电感量
其值为Vi*(1-don)/(f*2*Io),参数带入,Lx=38.5uH,
deltaI=Vi*don/(L*f),参数带入,deltaI=1.1A
当电感的电感量小于此值Lx时,输出纹波随电感量的增加变化较明显,
当电感的电感量大于此值Lx时,输出纹波随电感量的增加几乎不再变小,由于增加电感量可以减小磁滞损耗,另外考虑输入波动等其他方面影响取L=60uH,deltaI=Vi*don/(L*f),参数带入,deltaI=0.72A,
I1=Io/(1-don)-(1/2)*deltaI,I2= Io/(1-don)+(1/2)*deltaI,
参数带入,I1=1.2A,I2=1.92A。

3:输出电容:
此例中输出电容选择位陶瓷电容,故 ESR可以忽略
C=Io*don/(f*Vpp),参数带入,
C=99.5uF,3个33uF/25V陶瓷电容并联。

4:磁环及线径:
查找磁环手册选择对应峰值电流I2=1.92A时磁环不饱和的适合磁环Irms^2=(1/3)*(I1^2+I2^2-I1*I2),参数带入,irms=1.6A
按此电流有效值及工作频率选择线径。

其他参数:
电感:L 占空比:don
初始电流:I1 峰值电流:I2 线圈电流:Irms
输出电容:C 电流的变化:deltaI 整流管压降:Vd。

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