DCDC电容电感计算
DCDC电容电感计算
BOOST电路的电感、电容计算升压电路的电感、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其他参数:电感:L 占空比:D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*****************************************************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*D/(f*L)=(Vo+Vd-Vi)*(1-D)/(f*L),整理后有D=(Vo+Vd-Vi)/(Vo+Vd),参数带入,D=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-D)/(f*2*Io),参数带入,Lx=38.5uH,deltaI=Vi*D/(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*D/(L*f),参数带入,deltaI=0.72A,I1=Io/(1-D)-(1/2)*deltaI,I2= Io/(1-D)+(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*D/(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。
dcdc效率计算公式
dcdc效率计算公式好的,以下是为您生成的文章:咱先来说说这“dcdc 效率计算公式”哈,这玩意儿在电路相关的知识里可重要啦!咱们就拿手机充电器来举个例子吧。
你有没有想过,为啥有时候手机充电快,有时候充电慢?这里面可就和dcdc 效率计算公式有关系啦。
就说我有一次,手机电量快耗尽了,着急出门,插上充电器等着它赶紧充好。
我一边盯着手机电量,一边心里琢磨这充电的速度到底是咋算的。
那 dcdc 效率计算公式呢,其实就是输出功率除以输入功率再乘以100%。
这里面的输入功率就是充电器从电源那里获取的能量,输出功率则是真正充到手机电池里的能量。
比如说,充电器从插座那里获取了 10 瓦的功率,而最终只有 8 瓦的功率真正充到了手机电池里,那这 dcdc 效率就是 8÷10×100% = 80% 。
在实际情况中,影响 dcdc 效率的因素那可多了去了。
像电路中的电阻、电感、电容这些元件,它们要是品质不好或者参数不合适,就会导致能量的损耗,从而降低效率。
还有啊,充电器的工作温度也有影响。
要是温度太高,里面的电子元件性能就会下降,效率也就跟着降低。
我就曾经有个充电器,充电的时候特别烫,结果充电速度慢得让人着急。
再说说电源的质量吧。
要是电源电压不稳定,那也会影响 dcdc 转换器的工作效率。
这 dcdc 效率的高低,不仅关系到充电速度的快慢,还和能源的利用效率有关。
效率越高,就意味着浪费的能量越少,更节能环保。
总之呢,搞清楚这个 dcdc 效率计算公式,对于我们理解各种电子设备的充电原理、优化电路设计都特别有帮助。
以后咱们再碰到手机充电慢或者其他电子设备的能量利用问题,就可以用这个知识来琢磨琢磨到底是咋回事啦!。
DCDC 电路中电感的选择
DC/DC 电路中电感的选择在开关电源的设计中电感的设计为工程师带来的许多的挑战。
工程师不仅要选择电感值,还要考虑电感可承受的电流,绕线电阻,机械尺寸等等。
本文专注与解释:电感上的DC 电流效应。
这也会为选择合适的电感提供必要的信息。
理解电感的功能电感常常被理解为开关电源输出端中的LC 滤波电路中的L(C 是其中的输出电容)。
虽然这样理解是正确的,但是为了理解电感的设计就必须更深入的了解电感的行为。
在降压转换中(Fairchild 典型的开关控制器),电感的一端是连接到DC 输出电压。
另一端通过开关频率切换连接到输入电压或GND。
在状态1 过程中,电感会通过(高边“high-side”)MOSFET 连接到输入电压。
在状态2 过程中,电感连接到GND。
由于使用了这类的控制器,可以采用两种方式实现电感接地:通过二极管接地或通过(低边“low-side”)MOSFET 接地。
如果是后一种方式,转换器就称为“同步(synchronus)”方式。
现在再考虑一下在这两个状态下流过电感的电流是如果变化的。
在状态1 过程中,电感的一端连接到输入电压,另一端连接到输出电压。
对于一个降压转换器,输入电压必须比输出电压高,因此会在电感上形成正向压降。
相反,在状态 2 过程中,原来连接到输入电压的电感一端被连接到地。
对于一个降压转换器,输出电压必然为正端,因此会在电感上形成负向的压降。
我们利用电感上电压计算公式:V=L(dI/dt)因此,当电感上的电压为正时(状态1),电感上的电流就会增加;当电感上的电压为负时(状态2),电感上的电流就会减小。
通过电感的电流如图2 所示:通过上图我们可以看到,流过电感的最大电流为DC 电流加开关峰峰电流的一半。
上图也称为纹波电流。
根据上述的公式,我们可以计算出峰值电流:其中,ton 是状态1 的时间,T 是开关周期(开关频率的倒数),DC 为状态1 的占空比。
警告:上面的计算是假设各元器件(MOSFET 上的导通压降,电感的导通压降或异步电路中肖特基二极管的正向压降)上的压降对比输入和输出电压是可以忽略的。
DC-DC电感参数选择计算
DC-DC升压和降压电路电感参数选择注:只有充分理解电感在DC-DC电路中发挥的作用,才能更优的设计DC-DC电路。
本文还包括对同步DC-DC及异步DC-DC概念的解释。
DC-DC电路电感的选择简介在开关电源的设计中电感的设计为工程师带来的许多的挑战。
工程师不仅要选择电感值,还要考虑电感可承受的电流,绕线电阻,机械尺寸等等。
本文专注于解释:电感上的DC电流效应。
这也会为选择合适的电感提供必要的信息。
理解电感的功能电感常常被理解为开关电源输出端中的LC滤波电路中的L(C是其中的输出电容)。
虽然这样理解是正确的,但是为了理解电感的设计就必须更深入的了解电感的行为。
在降压转换中(Fairchild典型的开关控制器),电感的一端是连接到DC输出电压。
另一端通过开关频率切换连接到输入电压或GND。
在状态1过程中,电感会通过(高边“high-side”)MOSFET连接到输入电压。
在状态2过程中,电感连接到GND。
由于使用了这类的控制器,可以采用两种方式实现电感接地:通过二极管接地或通过(低边“low-side”)MOSFET接地。
如果是后一种方式,转换器就称为“同步(synchronus)”方式。
现在再考虑一下在这两个状态下流过电感的电流是如果变化的。
在状态1过程中,电感的一端连接到输入电压,另一端连接到输出电压。
对于一个降压转换器,输入电压必须比输出电压高,因此会在电感上形成正向压降。
相反,在状态2过程中,原来连接到输入电压的电感一端被连接到地。
对于一个降压转换器,输出电压必然为正端,因此会在电感上形成负向的压降。
我们利用电感上电压计算公式:V=L(dI/dt)因此,当电感上的电压为正时(状态1),电感上的电流就会增加;当电感上的电压为负时(状态2),电感上的电流就会减小。
通过电感的电流如图2所示:通过上图我们可以看到,流过电感的最大电流为DC电流加开关峰峰电流的一半。
上图也称为纹波电流。
根据上述的公式,我们可以计算出峰值电流:其中,ton是状态1的时间,T是开关周期(开关频率的倒数),DC为状态1的占空比。
电容电感计算公式
电容电感计算公式在电子电路中,电容和电感是非常重要的元件。
它们在滤波、储能、耦合等方面发挥着关键作用。
要深入理解和设计电子电路,掌握电容和电感的计算公式是必不可少的。
首先,咱们来聊聊电容。
电容的定义是:电容器所带电荷量 Q 与电容器两极板间的电压 U 的比值,叫做电容器的电容 C 。
用公式表示就是:C = Q / U 。
电容的大小取决于电容器的几何结构和电介质的性质。
对于平行板电容器,其电容的计算公式为:C =εS /(4πkd) 。
在这个公式中,ε 是电介质的介电常数,S 是平行板的面积,d 是平行板之间的距离,k是静电力常量。
假设我们有一个平行板电容器,电介质的介电常数为ε = 5 (单位省略),平行板的面积 S = 001 平方米,平行板之间的距离 d = 0001 米。
那么,根据公式计算可得:C = 5×001 /(4×314×9×10^9×0001) ≈ 44×10^-11 法拉(F)电容的单位是法拉(F),但在实际应用中,常用的单位还有微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF),它们之间的换算关系是:1 F =10^6 μF = 10^9 nF = 10^12 pF 。
接下来,咱们再看看电感。
电感是闭合回路的一种属性,是一个物理量。
当电流通过线圈后,在线圈中形成磁场感应,感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。
这种电流与线圈的相互作用关系称为电的感抗,也就是电感。
电感的计算公式为:L =Φ / I ,其中Φ 是通过线圈的磁通量,I 是通过线圈的电流。
对于一个空心螺线管,其电感的计算公式为:L =μ₀N²S / l 。
这里,μ₀是真空磁导率,约为4π×10^-7 亨利/米(H/m),N 是线圈的匝数,S 是线圈的横截面积,l 是线圈的长度。
比如说,有一个空心螺线管,真空磁导率μ₀为4π×10^-7 H/m ,线圈匝数 N = 100 ,横截面积 S = 0001 平方米,长度 l = 01 米。
DCDC电路设计及参数计算工具
DCDC电路设计及参数计算工具直流-直流(DCDC)电路是一种将直流电能从一个电压级转换为另一个电压级的电路,广泛应用于电子设备和电源系统中。
在设计和计算DCDC电路时,使用一种可靠且高效的工具可以极大地提高工作效率。
本文将介绍一种DCDC电路设计及参数计算工具,以帮助工程师们在电路设计过程中更加准确地计算和确定相关参数。
一、DCDC电路设计原理DCDC电路设计的核心原理是利用电感和开关管实现输入电压到输出电压的转换。
通过合理的拓扑结构和控制策略,可以实现高效、低噪声和稳定的电压转换。
二、DCDC电路设计工具介绍现代电子设计领域有许多针对DCDC电路设计的工具,其中一种常用的工具是LTspice。
LTspice是一款由ADI公司(Analog Devices Inc.)开发的免费电子电路仿真软件,具有强大的仿真功能和友好的用户界面。
它可以帮助工程师们进行DCDC电路的拓扑选择、参数计算和性能评估。
三、DCDC电路设计及参数计算步骤1. 选择DCDC电路拓扑结构首先,根据实际需求和性能要求,选择DCDC电路的拓扑结构。
常见的DCDC电路拓扑有升压、降压、升降压、反激等。
拓扑结构的选择将直接影响电路的性能和效率。
2. 计算输入输出电压确定输入电压和输出电压的数值,并考虑电路的工作环境和负载要求。
根据这些电压数值,可以进一步计算电路的开关管工作状态和效率。
3. 选择电感和电容参数根据电路拓扑结构和电压需求,选择合适的电感和电容参数。
电感决定了电流的波动范围,而电容则影响电压的稳定性。
合理选择电感和电容参数可以提高电路的性能和稳定性。
4. 设计反馈回路和控制策略DCDC电路中的反馈回路和控制策略对于稳定输出电压至关重要。
通过设计合适的反馈回路和控制策略,可以实现电压的精确控制和动态响应。
5. 进行电路性能仿真利用DCDC电路设计工具进行电路性能仿真,验证电路设计的准确性和稳定性。
通过仿真结果,可以优化电路设计,并进行性能评估。
升压电感参数计算
=
×
×
× ( − )
从这个等式计算出的电感值可以使升压转换器工作在临界条件。为达到 CCM 工作模式,选择电感值应比 的大,相反,对于 DCM 工作模式,电感值应比 的小
输出电容
输出电容应在开关导通时间内向负载提供能量, 同时滤除输出纹波电压。 由于在这个时间间隔内没有能量传送到电容, 输出电压将从 t ON = 0 的初始值减小。纹波电压(∆VOUT )通常有设计需求决定。因此,电容的值可以计算为: 公式 9:
(
×
)+ (
−
)×( − )×
=
根据上式,输入电压(VIN )和输出电压(VOUT )的关系还可以用开关占空比来描述为: 公式 4:
=
−
假设输出功率等于输入功率时,输入电流(IIN )和输出电流(IOUT )之间的关系也可以通过占空比来定义。 公式 5:
= ( − )
根据定义,临界条件发生时,在 t OFF 结束时,电感电流恰好到达 0。平均电感电流等于 1/2 电感峰值纹波电流。其数 学定义为: 公式 6:
升压电感
DC TO DC 升压电路中输出电压是通过开关的导通和截止而产生的,其开关频率为 1/T,其中 T 未开关周期。导通时 间与整个周期的比值也被称为占空比(D) 。 公式 1:
=
开关周期也可以定义成开关导通时间加上开关截止的时间。 公式 2:
=
+
升压转换器工作在临界调节下的波形被用来确定电感值, 为避免电感饱和, 电感上的平均电压应等于 0 (储能=消耗) 。 公式 3:
=效串联电阻 ESR(Equivalent Series Resistance)也会引起 ∆VOUT 。虽然陶瓷电容的 ESR 较低,但在 高容量时相对比较昂贵。钽电容和电解电容的 ESR 较高,但在高容量时成本较低。必须在 ESR 纹波电压和元件成本两 方面进行权衡。
dcdc buck电路的计算
dcdc buck电路的计算一、DC-DC Buck电路简介DC-DC Buck电路,又称为降压型直流-直流变换器,是一种广泛应用于电子设备电源的电路。
它通过调整开关器件的导通与截止时间,实现输入电压与输出电压之间的能量传递。
Buck电路主要由开关器件、电感、电容和二极管等元件组成。
二、计算DC-DC Buck电路的步骤1.确定电路参数:包括输入电压、输出电压、开关频率等。
2.选择开关器件:根据电路参数,选择合适的开关器件,如MOSFET或IGBT等。
3.计算电感值:根据开关频率和输出电压纹波要求,选择合适的电感值。
4.计算电容值:根据输出电压、开关频率和电容电压应力要求,选择合适的电容值。
5.计算二极管的电压和电流:根据输出电压和电流,选择合适的二极管。
6.电路仿真与优化:通过电路仿真软件,对电路进行仿真,根据结果调整电路参数,直至满足性能要求。
三、电路参数计算实例以一款5V输出、3A电流的DC-DC Buck电路为例:1.确定电路参数:输入电压为12V,开关频率为100kHz。
2.选择开关器件:根据电流和电压要求,选择一款600V、3A的MOSFET。
3.计算电感值:根据开关频率和输出电压纹波要求,电感值为10uH。
4.计算电容值:根据输出电压、开关频率和电容电压应力要求,电容值为100uF。
5.计算二极管的电压和电流:根据输出电压和电流,选择一款40V、3A的整流二极管。
四、电路元件选择与应用1.开关器件:根据电路性能要求,选择合适电压、电流和开关速度的开关器件。
2.电感:选择合适电感值,以降低输出电压纹波和电磁干扰。
3.电容:选择合适容值,以减小输出电压波动和滤除高频干扰。
4.二极管:根据电路电压和电流要求,选择合适的整流二极管或肖特基二极管。
五、总结与建议DC-DC Buck电路作为一种常见的电源变换电路,在电子设备中具有广泛应用。
在设计过程中,要充分考虑电路性能要求,合理选择元件,并进行优化。
电容电感计算公式
电容电感计算公式在电子电路的世界里,电容和电感是两个非常重要的元件。
它们在滤波、振荡、耦合等众多电路中发挥着关键作用。
而要深入理解和设计电路,掌握电容和电感的计算公式是必不可少的。
首先,咱们来聊聊电容。
电容的定义是:电容器所带电荷量 Q 与电容器两极板间的电压 U 的比值,叫做电容器的电容 C。
用公式表示就是:C = Q / U 。
电容的单位是法拉(F),但在实际应用中,常用的单位还有微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF),它们之间的换算关系是:1 F =10^6 μF = 10^9 nF = 10^12 pF 。
在计算电容时,对于平行板电容器,其电容值 C 还可以通过以下公式计算:C =εS /(4πkd) 。
其中,ε 是电介质的介电常数,S 是两极板的正对面积,d 是两极板间的距离,k 是静电力常量,约等于90×10^9 N·m²/ C²。
比如说,如果一个平行板电容器的电介质介电常数为 5,正对面积是 001 平方米,两极板间的距离是 0001 米,那么通过这个公式就能算出它的电容值:C = 5×001 /(4×314×90×10^9×0001) ≈ 44×10^-11 F = 44 pF 。
接下来,咱们再看看电感。
电感是闭合回路的一种属性,是衡量产生电磁感应能力的物理量。
当通过线圈的电流发生变化时,线圈中就会产生自感电动势,阻碍电流的变化。
电感的大小 L 可以通过以下公式计算:L =ψ / I ,其中ψ 是通过线圈的磁链,I 是通过线圈的电流。
电感的单位是亨利(H),常用的还有毫亨(mH)和微亨(μH),它们之间的换算关系是:1 H = 10^3 mH =10^6 μH 。
对于一个空心电感线圈,其电感值 L 可以近似用以下公式计算:L=(μ₀N²S) / l ,其中μ₀是真空磁导率,约为4π×10^-7 H/m ,N是线圈的匝数,S 是线圈的横截面积,l 是线圈的长度。
电容电感基本公式
电容电感基本公式电容电感基本公式是电路理论中的重要内容之一。
它描述了电容和电感元件在电路中的行为和特性。
通过理解和应用这些公式,我们可以更好地设计和分析电路。
我们来看一下电容的基本公式。
电容是一种存储电荷的元件,其单位是法拉(F)。
电容的基本公式是Q = CV,其中Q表示电荷量,C表示电容值,V表示电压。
这个公式告诉我们,电容存储的电荷量与电容值和电压成正比。
接下来,我们来看一下电感的基本公式。
电感是一种存储能量的元件,其单位是亨利(H)。
电感的基本公式是V = L di/dt,其中V 表示电压,L表示电感值,di/dt表示电流变化率。
这个公式告诉我们,电感产生的电压与电感值和电流变化率成正比。
在实际电路中,电容和电感常常与电阻一起组成各种电路。
通过这些元件的组合,我们可以实现不同的电路功能。
例如,RC电路是由电阻和电容组成的,RL电路是由电阻和电感组成的,而RLC电路则是由电阻、电容和电感组成的。
在分析电路时,我们可以利用电容和电感的基本公式来计算电路中的电压、电流和功率等参数。
通过对电路中各个元件的电压和电流进行计算和分析,我们可以了解电路的工作状态和性能。
除了基本公式外,还有一些衍生公式和定理与电容和电感相关。
例如,电容和电感的串联和并联公式可以帮助我们计算复杂电路中的等效电容和等效电感。
另外,电容和电感还与频率有关,它们的阻抗随着频率的变化而变化,这可以通过阻抗公式来描述。
电容和电感基本公式是电路理论中的重要内容,它们描述了电容和电感元件在电路中的行为和特性。
通过理解和应用这些公式,我们可以更好地设计和分析电路,实现各种电路功能。
在实际应用中,我们可以利用这些公式计算电路中的电压、电流和功率等参数,从而了解电路的工作状态和性能。
电感和电容的计算公式
电感和电容的计算公式嘿,咱们来聊聊电感和电容的计算公式!在咱们学习电学的奇妙世界里,电感和电容那可是相当重要的角色。
先来说说电感。
电感的计算公式是L = Φ / I ,这里的 L 表示电感,Φ 是通过线圈的磁通量,I 则是电流。
就像有一次我在实验室里做实验,摆弄着那些线圈和电流计,想要搞清楚电感的大小到底是怎么回事。
我小心翼翼地调整着电流的大小,眼睛紧紧盯着磁通量的变化,心里不停地念叨着这个公式,感觉自己就像是在探索一个神秘的宝藏。
再讲讲电容。
电容的计算公式是 C = Q / U ,其中 C 代表电容,Q是电荷量,U 是电压。
记得有一回,我给学生们讲解这个公式的时候,有个小家伙一脸迷茫地问我:“老师,这电容咋就跟电荷量和电压有关系啦?”我笑着给他举了个例子,就说好比一个大水池,电荷量就是水池里的水,电压就是水池的高度,电容呢,就是水池容纳水的能力。
小家伙眨眨眼,好像一下子就明白了。
咱们深入琢磨一下电感的公式。
磁通量Φ的变化可不好直接测量,得通过一些复杂的手段。
但别怕,只要我们搞清楚电流的变化规律,再结合一些实验数据,就能大致算出电感的数值。
比如说,在一个电路中,电流从 1 安培瞬间增加到 2 安培,通过测量磁通量的变化,就能算出电感啦。
而电容的公式呢,电荷量 Q 和电压 U 相对容易测量一些。
我们可以用一个已知电容的电容器,给它充电,然后测量电压和电荷量,就能验证这个公式的准确性。
在实际的电路设计和分析中,电感和电容的计算公式那可是大有用处。
比如说,设计一个滤波电路,要根据需要的滤波效果来选择合适的电感和电容值。
这时候,就得靠这些公式来帮忙啦。
想象一下,我们的手机、电脑里面的电路,都离不开电感和电容的合理运用。
要是计算不准确,那可就麻烦大了,说不定手机会突然死机,电脑会动不动就蓝屏。
总之,电感和电容的计算公式虽然看起来有点复杂,但只要我们多动手做实验,多结合实际情况去理解,就能轻松掌握它们,让电学知识为我们所用。
dcdc电感计算
dcdc电感计算
计算DC-DC电感的数学模型可以使用以下公式:
L = (V_out_max - V_out_min) * (1 - D) / (I_out_max * f)
其中:
L 是所需的电感值(单位:亨利)。
V_out_max 是所需的输出电压的最大值(单位:伏特)。
V_out_min 是所需的输出电压的最小值(单位:伏特)。
D 是开关器件的占空比(即开关周期内导通时间的比例)。
I_out_max 是所需的输出电流的最大值(单位:安培)。
f 是开关频率(单位:赫兹)。
需要注意的是,这只是一个基本的数学模型,实际的电感值可能受到其他因素的影响,例如电感的品质因数(Q因数)、磁芯材料等。
因此,在实际设计中,建议参考供应商提供的规格表和设计指南,以获得更精确的电感选择和计算。
DCDC-BUCK中电感的选型思考
DCDC电路应该是硬件设计中最常见的电路,而Buck用得尤其多,下文介绍下电路中电感选型的几个思考。
BUCK电路选型的最重要的两个参数:电感值,电感电流。
电感电流一般有2个值:Isat是指饱和电流,一般指饱和电流(Saturation Current)电感值下降到30%(不同厂家定义有所不同,一般为10%-30%)的电流。
---dcdc电路中感电流瞬间值不能超过这个。
Irms是温升电流,也就是加电流后,电感产品自我温升温度不超过40度时的电流。
---dcc电路中电感电流有效值不能超过这个.电感值计算公式:Lmin=(Vin-Vout)*Vout/(△I*f*Vin) ---同步BUCK,异步需要加入二极管的电压步骤:(1)确认输出电流Iout(2)确认电感值Lmin=(Vin-Vout)*Vout/(△I*f*Vin)一般来说△I(上图的Ipp)取20%-30%的Iout(最大输出电流),f为DCDC开关频率(3)根据Lmin选取L,一般略取大一点(4)通过上面的公式计算△I,ImaxImax=Iout+1/2 △I,饱和电流要大于Imax(5)确认电感的饱和电流要大于Imax温升电流要大于Iout确认输出电流以上公式网上颇多,如果只写到这里,那么本文也没什么价值。
主要是有一个问题,上述的Iout到底取多少呢?是DCDC芯片的最大输出电流能力,还是实际工作过程中真正使用的最大电流呢?笔者认为应是DCDC芯片的最大输出电流能力,比如2A的DCDC芯片,那么这里Iout取2A。
理由如下:假设实际要用到2A电流,与芯片能力是一样的,那么不管取芯片电流能力还是实际使用电流,按照公式算得电感值是相同的,用这个电感可以设计出输出2A的DCDC电路。
这时如果用这个电路接入500mA的负载,即实际输出电流是500mA,难道就不能用了,显然是可以的。
由公式知道,L与输出电流成反比,如果按照实际电流计算,在接小负载时,比如200mA,那么算得的L值是2A时的10倍,电感值大,体积就大,这是我们不希望的。
DCDC变换的电路计算
DCDC变换的电路计算DC-DC变换是一种电路转换技术,通过改变输入直流电压的值,可以得到所需的输出直流电压。
这种技术在电子设备中被广泛使用,特别是在便携式电子设备、电动汽车和太阳能发电系统等领域。
一、基本原理DC-DC变换电路一般由输入滤波电路、开关电路、控制电路和输出滤波电路等组成。
输入滤波电路是为了去除输入直流电压中的高频噪声,保证输入电源的稳定性。
它通常由电感、电容和电阻等元件组成。
开关电路是DC-DC变换电路的核心部分,它通过一个开关管来控制输入电压的开关,进而改变输出电压的值。
开关电路分为直流开关和交流开关两种。
直流开关常用的有开关二极管、场效应管和双极性晶体管等。
交流开关常用的有双极型晶体管和绝缘栅双极型晶体管等。
控制电路用来控制开关电路的开关时间,一般采用反馈控制的方式。
常用的控制方法有脉宽调制(PWM)控制、频率调制(FM)控制和电压调制(VM)控制等。
输出滤波电路是为了去除输出电压中的高频噪声,使输出电压更加平稳。
它通常由电感和电容等元件组成。
二、DC-DC变换器的分类根据输出电压和输入电压的关系,DC-DC变换器可以分为降压变换器、直流稳压变换器和升压变换器三种。
降压变换器是将输入电压降低到所需的输出电压。
常用的降压变换器有降压开关电路和降压线性电路等。
直流稳压变换器是将输入电压保持在一个稳定的值。
常用的直流稳压变换器有稳压二端子元件、稳压三端子元件和稳压集成电路等。
升压变换器是将输入电压升高到所需的输出电压。
常用的升压变换器有升压开关电路、升压变压器和升压线性电路等。
三、DC-DC变换器的计算1.降压变换器的计算降压变换器的关键参数包括输入电压Vin、输出电压Vout、输出电流Iout、开关管的最大电流Isw和开关频率f等。
输出电流Iout的计算公式为:Iout = Vout / R其中R为输出电路的负载电阻。
开关管的最大电流Isw的计算公式为:Isw = D * Iout / (1 - D)其中D为开关管的工作占空比,表示开关管的开启时间与一个周期时间的比值。
电容电感计算公式-资料类
电容电感计算公式-资料类关键信息项:1、电容的计算公式及相关说明2、电感的计算公式及相关说明3、计算中涉及的物理量及单位4、计算公式的适用条件5、数据精度和误差范围6、引用的参考资料和标准7、协议的更新和修订机制11 引言本协议旨在详细阐述电容和电感的计算公式,为相关领域的研究、设计和应用提供准确可靠的资料参考。
111 电容的计算公式电容(C)的定义为:电容器所带电荷量(Q)与电容器两极板间电压(U)的比值,即 C = Q / U 。
在平行板电容器中,电容的计算公式为:C =εS /(4πkd) ,其中ε 为电介质的介电常数,S 为平行板的正对面积,d 为平行板间的距离,k 为静电力常量。
112 电容计算中涉及的物理量及单位电荷量 Q 的单位为库仑(C),电压 U 的单位为伏特(V),电容C 的单位为法拉(F)。
介电常数ε 的单位取决于所使用的电介质材料,面积 S 的单位为平方米(m²),距离 d 的单位为米(m)。
113 电容计算公式的适用条件上述平行板电容器的计算公式适用于理想情况下,即忽略边缘效应和漏电等因素。
在实际应用中,需要根据具体情况进行修正和调整。
12 电感的计算公式电感(L)的定义为:通过线圈的磁通量(Φ)与通过该线圈的电流(I)的比值,即 L =Φ / I 。
对于空心电感线圈,其电感量的近似计算公式为:L =(μ₀N²S)/ l ,其中μ₀为真空磁导率,N 为线圈匝数,S 为线圈的横截面积,l 为线圈的长度。
121 电感计算中涉及的物理量及单位磁通量Φ 的单位为韦伯(Wb),电流 I 的单位为安培(A),电感L 的单位为亨利(H)。
真空磁导率μ₀的值约为4π×10⁻⁷ H/m,匝数N 为无量纲,面积 S 的单位为平方米(m²),长度 l 的单位为米(m)。
122 电感计算公式的适用条件空心电感线圈的计算公式适用于线圈内部磁场均匀分布的情况。
DCDC功率电感选型
D C D C功率电感选型
公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
DCDC功率电感(Inductor)选型
1、功率电感分类
2、电感主要参数
3 、DCDC感量计算
电感过小——输出纹波大
电感过大——动态响应不好,
电感太大,太小可能会改变DCDC的工作模式
电感饱和后,电流会急剧增加,使电感温度升高,同时会影响其它元件的寿命
步骤:
(1)确认输出电流
(2)确认电感值
Lmin=(Vin-Vout)*Vout/(△I*f*Vin)
一般来说△I取20%-30%的Iout ,f为DCDC开关频率
(3)根据Lmin选取L,一般略取大一点
(4)通过上面的公式计算△I,Imax
Imax=Iout+1/2 △I
(5)确认电感的饱和电流要大于Imax
温升电流要大于Iout
(6)实测
因为电感的交流参数都是在100K正弦波下所测的,实际应用中会有区别,所以最后需要通过实测来确认电感是否适合。
实例:
例子:SY8120 12V转 2A输出开关频率 500K
Lmin=()*(2**500K*12)=
综合考虑后,选取
△I=(23%)
Imax=2+2=
SWPA6045S 4R7MT/顺络
饱和电流
温升电流
经验:建议最大电流+△I要求小于电感饱和电流的80%
所以可选取使用
(7)下表1为△I的理论计算值
4 、感值标注、常见封装
5、某电感型号表。
dcdc升压电路计算
dcdc升压电路计算DC-DC升压电路是一种常见的电路设计,用于将低电压升高到所需的高电压水平。
本文将介绍DC-DC升压电路的原理、应用和计算方法。
一、原理DC-DC升压电路基于电感和开关元件的工作原理。
其主要组成部分包括输入电源、开关元件(如MOSFET)、电感、输出电容和负载。
当开关元件导通时,电感储存能量;当开关元件断开时,电感释放能量,将电压升高。
通过控制开关元件的导通和断开时间,可以实现输出电压的调节。
二、应用DC-DC升压电路广泛应用于各种领域,例如电子设备、通信系统、太阳能电池板等。
在电子设备中,由于电路板空间有限,常常需要将低电压升高以满足特定的电路要求。
在通信系统中,DC-DC升压电路可以提供稳定的高电压,以保证信号传输的质量。
在太阳能电池板中,DC-DC升压电路可以将低电压的太阳能转换为高电压,以便储存或供电。
三、计算方法计算DC-DC升压电路的关键参数包括输入电压、输出电压、电感值、开关频率等。
以下是一个简单的计算示例:1. 输入电压(Vin):假设输入电压为12V。
2. 输出电压(Vout):假设输出电压为24V。
3. 电感值(L):假设电感值为10μH。
4. 开关频率(f):假设开关频率为100kHz。
根据以上参数,可以使用以下公式计算其他参数:1. 导通时间(Ton):Ton = (Vout/Vin) * (1/f) = (24/12) * (1/100,000) = 2μs。
2. 断开时间(Toff):Toff = (1 - (Vout/Vin)) * (1/f) = (1 - (24/12)) * (1/100,000) = 8μs。
3. 输出电流(Iout):Io ut = (Vin * Ton) / L = (12 * 2μs) / 10μH = 2.4A。
通过以上计算,可以得到DC-DC升压电路的关键参数。
需要注意的是,实际设计中还需要考虑元件的功率损耗、效率等因素,以确保电路的稳定性和可靠性。
电感电容电压计算公式
电感电容电压计算公式电感和电容是电路中常见的两种元件,它们分别用来存储能量和调节电流。
在电路中,我们经常需要计算电感和电容的电压,以便了解电路中各个元件的工作状态。
本文将介绍电感电容电压的计算公式,帮助读者更好地理解和应用这些公式。
一、电感电压计算公式1. 电感的电压计算公式电感是由线圈组成的元件,当电流通过线圈时,会在线圈内产生磁场。
根据法拉第电磁感应定律,改变磁场的大小或方向会引起感应电动势,进而产生电压。
电感的电压计算公式如下:Vl = L * di/dt其中,Vl表示电感的电压,单位为伏特(V);L表示电感的感值,单位为亨利(H);di/dt表示电流变化的速率,单位为安培/秒(A/s)。
2. 电容的电压计算公式电容是由两个导体之间隔以绝缘材料而形成的元件,当电压施加在电容上时,会在导体之间形成电场。
根据库仑定律,电容的电压与电荷量成正比。
电容的电压计算公式如下:Vc = q / C其中,Vc表示电容的电压,单位为伏特(V);q表示电容器的电荷量,单位为库仑(C);C表示电容的电容量,单位为法拉(F)。
二、应用举例1. 计算电感的电压假设有一个感值为0.1亨利的电感,电流每秒变化10安培,我们可以通过电感的电压计算公式来计算电感的电压:Vl = 0.1H * 10A/s = 1V因此,这个电感的电压为1伏特。
2. 计算电容的电压假设有一个电容量为1微法的电容器,电容器的电荷量为1毫库仑,我们可以通过电容的电压计算公式来计算电容的电压:Vc = (1mC) / (1μF) = 1V因此,这个电容的电压为1伏特。
三、注意事项在使用电感电容电压计算公式时,需要注意以下几点:1. 电感和电容的单位要统一,通常使用亨利和法拉作为单位,但在实际计算中可能需要进行单位转换;2. 电流变化的速率di/dt需要根据具体情况进行计算,可以通过电流的变化量除以时间来得到;3. 电容的电荷量q可以通过电流与时间的乘积得到,即q = I * t,其中I为电流,t为时间。
DCDC电容电感计算
DCDC电容电感计算电容(C)和电感(L)是电路中常见的两种元件,它们分别用来存储电荷和磁能。
在直流电路中,电容和电感的计算可以帮助我们设计电路和解决电路中的问题。
下面将详细介绍如何计算电容和电感。
1.电容(C)的计算方法:电容是用来存储电荷的元件,其计算公式为C=Q/V,其中C表示电容,Q表示存储的电荷量,V表示电容器的电压。
电容常用单位为法拉(F)。
电容的大小决定了电容器存储电荷的能力。
2.电感(L)的计算方法:电感是用来储存磁能的元件,其计算公式为L=Φ/I,其中L表示电感,Φ表示通过电感的磁通量,I表示电流的改变率。
电感常用的单位是亨利(H)。
电感的大小决定了电感器储存磁能的能力。
3.电容的计算实例:假设我们要计算一个电容器的电容大小,该电容器存储的电荷量为10微库仑(C),电容器的电压为5伏(V)。
根据电容的计算公式C=Q/V,带入数值可以得到C=10微库仑/5伏=2微法拉。
4.电感的计算实例:假设我们要计算一个电感器的电感大小,该电感器通过的磁通量为0.1亨利(H),电流的改变率为2安培/秒(A/s)。
根据电感的计算公式L=Φ/I,带入数值可以得到L=0.1亨利/2安培/秒=0.05亨利。
需要注意的是,实际的电容和电感元件可能与理论计算存在一定的差异。
这是因为电容和电感元件的实际参数与理论模型有所不同。
在实际的电容和电感设计中,需要考虑许多因素,例如材料特性、电路布局、环境温度等。
此外,电容和电感的计算也与电路的特性有关。
例如,在交流电路中,电容和电感的计算需要考虑频率的影响。
在高频电路中,电容的等效参数会发生变化,需要采用复杂的计算方法。
而在直流电路中,电容和电感一般是稳定的,可以使用简化的计算方法。
总结:电容和电感是电路中常见的两种元件,它们分别用来存储电荷和磁能。
电容的计算公式为C=Q/V,电感的计算公式为L=Φ/I。
在实际的电容和电感设计中,需要考虑许多因素,如材料特性、电路布局、环境温度等。
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BOOST电路的电感、电容计算
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
其他参数:
电感:L 占空比:D
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
*****************************************************
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*D/(f*L)=(Vo+Vd-Vi)*(1-D)/(f*L),整理后有
D=(Vo+Vd-Vi)/(Vo+Vd),参数带入,D=0.572
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-D)/(f*2*Io),参数带入,Lx=38.5uH,
deltaI=Vi*D/(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*D/(L*f),参数带入,deltaI=0.72A,
I1=Io/(1-D)-(1/2)*deltaI,
I2= Io/(1-D)+(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*D/(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。