磁环电感计算-BOOST

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电感的计算方法和BOOST升压电路的电感、电容计算

电感的计算方法和BOOST升压电路的电感、电容计算

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:2991。

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33nHL=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。

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电感饱和电流计算公式

boost电感饱和电流计算公式

boost电感饱和电流计算公式
在电力电子领域中,电感是一种重要的元件,它常常用于存储和释放能量。

在设计电感时,我们需要计算电感的饱和电流,以确保电感在工作过程中能够正常工作并不过载。

电感的饱和电流定义为电感中流过的最大电流,超过此电流将导致电感产生饱和现象,进而影响电感的性能和可靠性。

计算电感的饱和电流需要考虑以下几个因素:
1. 指定的电感材料和结构:不同的电感材料和结构具有不同的饱和电流特性。

在计算饱和电流之前,我们需要获取电感的材料参数和结构参数。

2. 温度:电感的饱和电流随着温度的变化而变化。

因此,在计算饱和电流时,我们需要考虑电感的工作温度。

3. 磁场:电感的饱和电流还受到周围磁场的影响。

如果电感周围存在较强的磁场,可能会影响电感的饱和电流。

因此,在计算饱和电流时,我们需要考虑电感周围磁场的影响。

一般情况下,电感的饱和电流计算公式如下:
Isat = (B * A * L) / (μ0 * N)
其中,Isat表示电感的饱和电流,B表示电感工作时的磁感应强度,A表示电感的横截面积,L表示电感的长度,μ0表示真空磁导率,N表示电感的匝数。

根据以上公式,可以根据电感的参数和工作条件来计算电感的饱和电流。

需要注意的是,这个公式只是一种近似计算方法,实际情况中还需要考虑更多因素。

总之,电感的饱和电流是设计电感时需要考虑的重要参数之一。

合理计算饱和电流可以确保电感在工作过程中不过载,从而保证电感的性能和可靠性。

磁环电感计算-BOOST

磁环电感计算-BOOST

磁环电感计算-BOOST公式电感的电流有效值(A)纹波系数100.15L e (磁路长度)(mm)μ(磁导率)98.490A L (电感系数)(nH/T 2)匝数N(计算值)0.12135.20893951A e (磁芯截面积)(mm 2)I pk (计算值)10710.7500载流密度(A/mm2)线径(mm)自然空冷下设定5A/mm2,强制空冷下设定70.8窗口面积Wa(mm2)匝数N(设计值)15636磁芯选择0.05100500L = 直流偏置下的电感值 (mH)I = 直流电流 (A)LI 2 =2.在磁芯选型图上找到相应的 LI 2 值。

按照该坐标,选中第一个磁芯尺寸,它位于磁导率对角线的上方。

1.计算LI 2A _L □(=) 〖0.4L _N □(=)N ^2?B _max □(=) dt diL U所选磁芯参数L e (mm)μ(磁导率)A e (mm 2)18426497最小A L 值(-8%)80.96nH/T 225匝le184mm 135.1 A·T/cm4.已知电感、磁芯尺寸和磁导率。

可按以下步骤计算绕组匝数:(a) 从磁芯数据表中获得磁芯的电感因子( A L ,单位 nH/T 2) 。

考虑最坏条件下的负公差(通常为-8%以下公式计算绕组匝数,以便求得所需的电感值:(b) 按下式计算偏置值,单位A·T/cm :(c) 根据磁导率-直流偏置曲线,确定初始磁导率(根据之前计算出的偏置水3.磁导率线按标配磁芯磁导率进行分段。

选择电感因子和直流偏置性能搭配N =√((L ?〖10〗^3)/A _L )=H =NI /l _e =a b c 1-1.248E-03-2.020E-05 1-1.248E-03-2.020E-05初始磁导率下降百分比64%调整后的匝数N39匝212.0A·T/cm 初始磁导率下降百分比43%有效A L 34.9nH/T 2对应的电感值L 53.2uH 调整后的匝数N 0匝#DIV/0! A·T/cm初始磁导率下降百分比0%有效A L0.0nH/T 2对应的电感值L 0.0uH 5.用绕组表(见第3-28 页)选择合适的绕组尺寸。

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及BUCK电感计算

boost及BUCK电感计算

BUCK和BOOST变换器电感的设计前言对于电源工程师来说,设计中小功率Buck或Boost其基本任务之一是要计算电感。

然而,当你翻开电源教科书的时候,你经常会发现书中给你列出了一大堆公式,却让你无从下手,不得要领。

那么如何运用工程的方法快速地设计出一个适用的电感参数,可以方便地从商家的产品手册里找到你要的标准电感呢?作者在这里整理和归纳了与Buck和Boost电感设计有关的一系列实用计算方程和简单的工程设计方法。

1. 我们首先定义电感的电流纹波比:R = △I/ Ic (1) 这里Ic为电感电流的波形中心,△I为电感电流的变化摆幅。

电感电流的峰值:Ipk =Ic + △I/2 = Ic x (1 + R/2)(2) 2.分清变换器的最坏工作条件对于目标设计,我们要首先关注它的最坏工作情况,决定电感中的最大工作电流。

BUCK电路:BUCK电感电流波形的平均值(几何中心)等于负载电流,和输入电压无关。

改变输入电压,电感电流的波形中心几乎保持不变,但电感电流的峰值会随着输入电压增加而增加。

所以,BUCK变换器的电感电流的最坏工作条件是在最高输入电压下。

设计时,应该以最高输入电压为计算条件。

Ic = Io (3) D =V o / Vin (4)BOOST电路:由于BOOST电路只有在开关管关闭时,电感电流才能传递到输出负载,因此有Ic = Io / (1-D)(5) 对于BOOST电路,D=(V o-Vin) /V o (6) 所以,当Vin为最小时,BOOST电感中的Ic为最大。

设计时,应以最小输入电压为计算条件。

从以上分析我们可以看到,BUCK电路无论在开关管开启或关断时,电感都能持续地向负载输出电流。

而BOOST电路只有在开关管关断时,负载才能得到能量。

这就决定了,BOOST 电路的最大占空比不能为100%,否则,BOOST电路因为开关管的关断时间为0,负载而得不到能量而不能建立输出电压。

这一点在多数教科书中没有提到,以致于有些人糊里糊涂里在Boost变换器中使用了最大占空比为100%的单端PWM控制器。

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。

磁环电感计算公式

磁环电感计算公式

磁环电感计算公式
磁环电感计算公式
磁环电感是指将导线绕制在磁环上所得到的电感。

计算磁环电感的公式如下:
L = μ* N^2 * A / l
其中,L为电感,μ为磁导率,N为绕线匝数,A为磁环的截面积,l为磁路长度。

磁导率是磁性材料的一个物理量,用于描述材料在磁场中的响应能力。

不同材料的磁导率不同,常见的磁导率有空气磁导率、真空磁导率、铁磁材料磁导率等。

绕线匝数是指导线在磁环上绕制的圈数。

匝数越多,电感值越大。

磁环的截面积是指磁环横截面积的大小。

截面积越大,电感值越大。

磁路长度是指磁场通过磁环的路径长度。

长度越长,电感值越小。

需要注意的是,以上公式只适用于理想情况下的磁环电感计算。

在实际应用中,还需要考虑到磁环的材料、形状、尺寸等因素对电感值的影响。

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。

boost及BUCK电感计算

boost及BUCK电感计算

BUCK和BOOST变换器电感的设计前言对于电源工程师来说,设计中小功率Buck或Boost其基本任务之一是要计算电感。

然而,当你翻开电源教科书的时候,你经常会发现书中给你列出了一大堆公式,却让你无从下手,不得要领。

那么如何运用工程的方法快速地设计出一个适用的电感参数,可以方便地从商家的产品手册里找到你要的标准电感呢?作者在这里整理和归纳了与Buck和Boost电感设计有关的一系列实用计算方程和简单的工程设计方法。

1. 我们首先定义电感的电流纹波比:R = △I/ Ic (1) 这里Ic为电感电流的波形中心,△I为电感电流的变化摆幅。

电感电流的峰值:Ipk =Ic + △I/2 = Ic x (1 + R/2)(2) 2.分清变换器的最坏工作条件对于目标设计,我们要首先关注它的最坏工作情况,决定电感中的最大工作电流。

BUCK电路:BUCK电感电流波形的平均值(几何中心)等于负载电流,和输入电压无关。

改变输入电压,电感电流的波形中心几乎保持不变,但电感电流的峰值会随着输入电压增加而增加。

所以,BUCK变换器的电感电流的最坏工作条件是在最高输入电压下。

设计时,应该以最高输入电压为计算条件。

Ic = Io (3) D =V o / Vin (4)BOOST电路:由于BOOST电路只有在开关管关闭时,电感电流才能传递到输出负载,因此有Ic = Io / (1-D)(5) 对于BOOST电路,D=(V o-Vin) /V o (6) 所以,当Vin为最小时,BOOST电感中的Ic为最大。

设计时,应以最小输入电压为计算条件。

从以上分析我们可以看到,BUCK电路无论在开关管开启或关断时,电感都能持续地向负载输出电流。

而BOOST电路只有在开关管关断时,负载才能得到能量。

这就决定了,BOOST 电路的最大占空比不能为100%,否则,BOOST电路因为开关管的关断时间为0,负载而得不到能量而不能建立输出电压。

这一点在多数教科书中没有提到,以致于有些人糊里糊涂里在Boost变换器中使用了最大占空比为100%的单端PWM控制器。

BOOST电感、BUKC电感、逆变电容、电感计算表

BOOST电感、BUKC电感、逆变电容、电感计算表
BUCK电感计算表 输入最高DC电压(Vinmax) 输出DC电压(Vo) 开关频率(f) 输出DC电流(Io) 12.0 5.0 100 0.1 V V KHz A 开关管压降 占空比D 开关周期(T) 纹波系数 开通时间(Ton) 纹波电流 电感误差 电感直流衰减系数 最小理论电感量Lmmin 电感中心值(推荐) 833 1093 uH uH 1 0.42 10.00 0.3 4.17 0.03 10% 20% us 10%~25% us A 10~25% 10~35% V
开通时间(Ton) 28.00 纹波电流 80 电感误差 10% 电感直流衰减系数 20% 最小理论电感量Lmmin 电感中心值(推荐) 189 248 uH uH
100 80 60 40
20 20 20 20 10 10
100.00 0.3 39 20% 10% 20%
us 10%~25% A 10~25% 10~35%
0.020 0.78
0.015~0.5
最小理论电容
56.45628257 uF
最个是网上找资料算出的大概值,在实际测试中,在满足谐波的情况下,这个电容尽量小,
310V 128A #VALUE!
380V 128A
BUS最高DC电压(Vin 电网最高电压(Vac)*1.414 开关频率(f) 输出AC电流(Io)
max)
最小理论电感量Lmmin 电感中开关周期(T) 540.0 V 输出电流纹波系数 10 KHz 纹波电流 130.0 A 电感误差 电感误差 电感直流衰减系数 388 uH 508 uH 逆变输出电容值计算 电容吸收无功比例 吸收无功电流
460V 128A
boost电感计算表 输出最高DC电压(Vo) 输入DC电压(Vinmin) 开关频率(f) 输出DC电流(Io) 750.0 540.0 10 160.0 V V KHz A 占空比D 开关周期(T) 纹波系数 0.28 100.00 0.5 us 10%~25% us A 10~25% 10~35%

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。

boost 电感设计

boost 电感设计

PFC 电感计算通常Boost 功率电路的PFC 有三种工作模式:连续、临界连续和断续模式。

控制方式是输入电流跟踪输入电压。

连续模式有峰值电流控制,平均电流控制和滞环控制等。

连续模式的基本关系: 1. 确定输出电压U o输入电网电压一般都有一定的变化范围(U in ±Δ%),为了输入电流很好地跟踪输入电压,Boost 级的输出电压应当高于输入最高电压的峰值,但因为功率耐压由输出电压决定,输出电压一般是输入最高峰值电压的1.05~1.1倍。

例如,输入电压220V ,50Hz 交流电,变化范围是额定值的20%(Δ=20),最高峰值电压是220×1.2×1.414=373.45V 。

输出电压可以选择390~410V 。

2. 决定最大输入电流电感应当在最大电流时避免饱和。

最大交流输入电流发生在输入电压最低,同时输出功率最大时ηmin max i o i U P I =(1)其中:o o o I U P =;)%100(min ∆-=in i U U -最低输入电压;η-Boost 级效率,通常在95%以上。

3. 决定工作频率由功率器件,效率和功率等级等因素决定。

例如输出功率1.5kW ,功率管为MOSFET ,开关频率70~100kHz 。

4. 决定最低输入电压峰值时最大占空度因为连续模式Boost 变换器输出U o 与输入U in 关系为)1/(D U U i o -=,所以oimimo p U U U D 2max -=(2)从上式可见,如果U o 选取较低,在最高输入电压峰值时对应的占空度非常小,由于功率开关的开关时间限制(否则降低开关频率),可能输入电流不能跟踪输入电压,造成输入电流的THD 加大。

5. 求需要的电感量为保证电流连续,Boost 电感应当大于 IfD U L p i ∆=maxmin 2 (3)其中:max 22i I k I =∆,k =0.15~0.2。

boost 电感设计

boost 电感设计

PFC 电感计算通常Boost 功率电路的PFC 有三种工作模式:连续、临界连续和断续模式。

控制方式是输入电流跟踪输入电压。

连续模式有峰值电流控制,平均电流控制和滞环控制等。

连续模式的基本关系: 1. 确定输出电压U o输入电网电压一般都有一定的变化范围(U in ±Δ%),为了输入电流很好地跟踪输入电压,Boost 级的输出电压应当高于输入最高电压的峰值,但因为功率耐压由输出电压决定,输出电压一般是输入最高峰值电压的1.05~1.1倍。

例如,输入电压220V ,50Hz 交流电,变化范围是额定值的20%(Δ=20),最高峰值电压是220×1.2×1.414=373.45V 。

输出电压可以选择390~410V 。

2. 决定最大输入电流电感应当在最大电流时避免饱和。

最大交流输入电流发生在输入电压最低,同时输出功率最大时ηmin max i o i U P I =(1)其中:o o o I U P =;)%100(min ∆-=in i U U -最低输入电压;η-Boost 级效率,通常在95%以上。

3. 决定工作频率由功率器件,效率和功率等级等因素决定。

例如输出功率1.5kW ,功率管为MOSFET ,开关频率70~100kHz 。

4. 决定最低输入电压峰值时最大占空度因为连续模式Boost 变换器输出U o 与输入U in 关系为)1/(D U U i o -=,所以oimimo p U U U D 2max -=(2)从上式可见,如果U o 选取较低,在最高输入电压峰值时对应的占空度非常小,由于功率开关的开关时间限制(否则降低开关频率),可能输入电流不能跟踪输入电压,造成输入电流的THD 加大。

5. 求需要的电感量为保证电流连续,Boost 电感应当大于 IfD U L p i ∆=maxmin 2 (3)其中:max 22i I k I =∆,k =0.15~0.2。

boost电路原理及参数核算

boost电路原理及参数核算

boost电路原理及参数核算boost电路原理及参数核算BOOST升压电路的部件功用boost升压电路电感的效果:是将电能和磁场能彼此改换的能量改换器材,当MOS开关管闭合后,电感将电能改换为磁场能储存起来,当MOS断开后电感将储存的磁场能改换为电场能,且这个能量在和输入电源电压叠加后经过二极管和电容的滤波后得到滑润的直流电压供应给负载,因为这个电压是输入电源电压和电感的磁砀能改换为电能的叠加后构成的,所以输出电压高于输入电压,既升压进程的完毕;boost升压电路的肖特基二极管首要起阻隔效果,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,此刻二极管反偏截止,使此电感的储能进程不影响输出端电容对负载的正常供电;因在MOS管断开时,两种叠加后的能量经过二极向负载供电,此刻二极管正导游通,央求其正向压降越小越好,尽量使更多的能量供应到负载端。

闭合开关会致使经过电感的电流添加。

翻开开关会推动电流经过二极管流向输出电容。

因储存来自电感的电流,多个开关周期往后输出电容的电压添加,效果输出电压高于输入电压。

[批改本段]--BOOST升压电路的作业原理根柢电路图见图一:假定那个开关(三极管或许mos管)现已断开了很长时刻,悉数的元件都处于抱负状况,电容电压等于输入电压。

下面要分充电和放电两个有些来阐明这个电路充电进程在充电进程中,开关闭合(三极管导通),等效电路如图二,开关(三极管)处用导线替代。

这时,输入电压流过电感。

二极管避免电容对地放电。

因为输入是直流电,所以电感上的电流以必定的比率线性添加,这个比率跟电感巨细有关。

跟着电感电流添加,电感里储存了一些能量。

放电进程如图,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,因为电感的电流坚持特性,流经电感的电流不会立刻变为0,而是缓慢的由充电完毕时的值变为0。

而正本的电路已断开,所以电感只能经过新电路放电,即电感初步给电容充电,电容两头电压添加,此刻电压现已高于输入电压了。

boost电路工作原理

boost电路工作原理

boost升压电路,开关直流升压电路(即所谓的boost或者step-up电路)原理2007-09-29 13:28the boost converter,或者叫step-up converter,是一种开关直流升压电路,它可以是输出电压比输入电压高。

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。

而原来的电路已断开,于是电感只能通过新电路放电,即电感开始给电容充电,电容两端电压升高,此时电压已经高于输入电压了。

升压完毕。

说起来升压过程就是一个电感的能量传递过程。

充电时,电感吸收能量,放电时电感放出能量。

如果电容量足够大,那么在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流。

如果这个通断的过程不断重复,就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。

一些补充1 AA电压低,反激升压电路制约功率和效率的瓶颈在开关管,整流管,及其他损耗(含电感上).1.电感不能用磁体太小的(无法存应有的能量),线径太细的(脉冲电流大,会有线损大).2 整流管大都用肖特基,大家一样,无特色,在输出3.3V时,整流损耗约百分之十.3 开关管,关键在这儿了,放大量要足够进饱和,导通压降一定要小,是成功的关键.总共才一伏,管子上耗多了就没电出来了,因些管压降应选最大电流时不超过0.2--0.3V,单只做不到就多只并联.......4 最大电流有多大呢?我们简单点就算1A吧,其实是不止的.由于效率低会超过1.5A,这是平均值,半周供电时为3A,实际电流波形为0至6A.所以咱建议要用两只号称5A实际3A的管子并起来才能勉强对付.5 现成的芯片都没有集成上述那么大电流的管子,所以咱建议用土电路就够对付洋电路了.以上是书本上没有直说的知识,但与书本知识可对照印证.开关管导通时,电源经由电感-开关管形成回路,电流在电感中转化为磁能贮存;开关管关断时,电感中的磁能转化为电能在电感端左负右正,此电压叠加在电源正端,经由二极管-负载形成回路,完成升压功能。

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公式
电感的电流有效值(A)纹波系数10
0.15L e (磁路长度)(mm)μ(磁导率)
98.4
90A L (电感系数)(nH/T 2)匝数N(计算值)
0.12135.20893951
A e (磁芯截面积)(mm 2)I pk (计算值)
107
10.7500载流密度(A/mm2)线径(mm)
自然空冷下设定5A/mm2,强制空冷下设定70.8
窗口面积Wa(mm2)匝数N(设计值)
156
36磁芯选择
0.05100500
L = 直流偏置下的电感值 (mH)
I = 直流电流 (A)
LI 2 =2.在磁芯选型图上找到相应的 LI 2 值。

按照该坐标,选中第一个磁芯尺寸,它位于磁导率对角线的上方。

1.计算LI 2
A _L □(=) 〖0.4L _N □(=)N ^2∗
B _max □(=) dt di
L U
所选磁芯参数
L e (mm)
μ(磁导率)A e (mm 2)184
26497最小A L 值(-8%)80.96nH/T 2
25匝l
e
184mm 135.1 A·T/cm
4.已知电感、磁芯尺寸和磁导率。

可按以下步骤计算绕组匝数:
(a) 从磁芯数据表中获得磁芯的电感因子( A L ,单位 nH/T 2) 。

考虑最坏条件下的负公差(通常为 -8%以下公式计算绕组匝数,以便求得所需的电感值:
(b) 按下式计算偏置值,单位 A·T/cm :
(c) 根据磁导率-直流偏置曲线,确定初始磁导率(根据之前计算出的偏置水
3.磁导率线按标配磁芯磁导率进行分段。

选择电感因子和直流偏置性能搭配
N =√((L ∗〖10〗^3)/A _L )=
H =NI /l _e =
a b c
1-1.248E-03-2.020E-05 1-1.248E-03-2.020E-05
初始磁导率下降百分比64%
调整后的匝数N
39匝212.0
A·T/cm 初始磁导率下降百分比43
%
有效A L 34.9
nH/T 2对应的电感值L 53.2
uH 调整后的匝数N 0
匝#DIV/0! A·T/cm
初始磁导率下降百分比0%
有效A L
0.0nH/T 2
对应的电感值L 0.0
uH 5.用绕组表(见第 3-28 页)选择合适的绕组尺寸。

占空比小于 100% 时,
(e) 用初始匝数(从步骤 4(a) 中得出)除以初始磁导率下降百分比,得到增
近的数值。

(d) 将所需的电感值乘以下降百分比,计算出偏置电流的电感值。

H =NI /l _e =
载流密度(A/mm2)线径(mm)股数
7 1.213
Boost输入电压(V)输出电压(V)频率(KHz)占空比D
1836400.50
A e(磁芯截面积)(mm2)A L(电感系数)(计算)
1070.1230
匝数N(设计值)电感L N(uH)
36156.8160
B max(计算值)
0.4376
股数截面积(mm2)电流(A)
10.50 3.52
总绕线面积(mm2)绕组因子
18.100.12
mH
A
mH·A2
个磁芯尺寸,它位于磁导率对角线的上方。

这是可选用的最小磁芯尺寸。

能搭配最均衡的磁导率值。

A L(nH/T2)
88。

考虑最坏条件下的负公差(通常为 -8%),以确定最小的 A L 值。

通过这一数据,按偏置水平)的下降百分比。

可通过目录中的曲线拟合公式简化此步骤。

d e Tμ
8.354E-08-9.503E-11135.10.64 8.354E-08-9.503E-11212.00.43
得到增大后的匝数值。

重复步骤 4(d) 来得到与所需值(步骤 4(b),(c) 所得)相38
34.9
50.4607601
% 时,可采用支持更小绕组尺寸和更低绕组因子的磁芯,但磁芯尺寸不可减小。

导线截面积(mm2)总截面积(mm2)电流(A)
1.130********.7026536210
2.918575
合要求。

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