BOOST升压电路的电感
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。
boost电路
Boost电路1. 介绍Boost电路,也称为升压电路,是一种用于将直流电压升高的电路。
它可以通过改变输入电压的电压水平来提供更高的输出电压。
Boost电路广泛应用于许多领域,如电源系统、太阳能电池、能量回收系统等。
2. 原理Boost电路是一种开关电源电路,其工作原理基于电感的储能和开关管的开关操作。
Boost电路主要由以下几个组成部分构成:•输入电源:提供初始电压,通常是较低的直流电压。
•开关管:控制电路的开关操作,将输入电源与电感相连接。
•电感:储存电能并输出较高的电压。
•输出电容:用于平滑输出电压脉动。
•负载:连接到输出电压的设备或系统。
Boost电路的工作流程如下:1.开关管导通时,电流从输入电源通过电感流向输出电容。
此时,电感中储存的能量增加。
2.开关管断开时,电感将储存的能量释放到输出电容,并提供增大的输出电压。
输出电容的电压将超过输入电压。
3.重复开关操作,通过周期性的导通和断开,不断提高输出电压。
Boost电路可通过调整开关管的导通时间来控制输出电压的大小。
通常,使用PWM(脉宽调制)技术来实现对开关管的控制和调节。
3. 使用Boost电路的应用Boost电路在许多场景中具有重要的应用。
3.1 电源系统Boost电路常用于电源系统中,用于将电池的低电压提升为供电设备所需的较高电压。
这在许多便携设备、无线通信设备和工业设备中都得到广泛应用。
3.2 太阳能电池太阳能电池都是直流电源,因此需要使用Boost电路来将低电压的太阳能电池输出提升到适合电力系统的电压水平。
3.3 能量回收系统在某些应用中,Boost电路可以实现能量回收。
例如,在电动汽车中,制动操作会产生大量能量,该能量可以通过Boost电路回收并充电到电池中,以提高整个系统的能效。
4. Boost电路的优点与局限性4.1 优点•提供高输出电压:Boost电路可将输入电压升高到较高的电压水平。
•简化设计:Boost电路架构相对简单,使用成本较低。
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。
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。
升压电感的计算方法[详解]
基于L6562的高功率因数boost电路的设计0 引言Boost是一种升压电路,这种电路的优点是可以使输入电流连续,并且在整个输入电压的正弦周期都可以调制,因此可获得很高的功率因数;该电路的电感电流即为输入电流,因而容易调节;同时开关管门极驱动信号地与输出共地,故驱动简单;此外,由于输入电流连续,开关管的电流峰值较小,因此,对输入电压变化适应性强。
储能电感在Boost电路起着关键的作用。
一般而言,其感量较大,匝数较多,阻抗较大,容易引起电感饱和,发热量增加,严重威胁产品的性能和寿命。
因此,对于储能电感的设计,是Boost电路的重点和难点之一。
本文基于ST公司的L6562设计了一种Boost电路,并详细分析了磁性元器件的设计方法。
01 Boost电路的基本原理Boost电路拓扑如图1所示。
图中,当开关管T导通时,电流,IL流过电感线圈L,在电感线圈未饱和前,电流线性增加,电能以磁能的形式储存在电感线圈中,此时,电容Cout 放电为负载提供能量;而当开关管T关断时,由于线圈中的磁能将改变线圈L两端的电压VL卡及性,以保持其电流IL不突变。
这样,线圈L转化的电压VL与电源Vin串联,并以高于输出的电压向电容和负载供电,如图2所示是其电压和电流的关系图。
图中,Vcont为功率开关MOSFET的控制信号,VI为MOFET两端的电压,ID为流过二极管D的电流。
以电流,IL作为区分,Boost电路的工作模式可分为连续模式、断续模式和临界模式三种。
式(2)即为Boost电路工作于连续模式和临界模式下的基本公式。
式(2)即为Boost电路工作于连续模式和临界模式下的基本公式。
2 临界状态下的Boost-APFC电路设计基于L6562的临界工作模式下的Boost-APFC电路的典型拓扑结构如图3所示,图4所示是其APFC工作原理波形图。
0利用Boost电路实现高功率因数的原理是使输入电流跟随输入电压,并获得期望的输出电压。
高压升压boost方案
高压升压boost方案引言高压升压(boost)方案是一种常见的电路设计方案,用于将低电压升至较高电压的电路。
在许多电子设备中,需要使用较高的电压来驱动特定的元件或执行特定的功能。
本文将介绍高压升压Boost方案的原理、应用、设计步骤以及常见问题和解决方案。
原理高压升压Boost方案使用一种称为升压转换器的电路来将低电压转换为高电压。
这种电路通常由以下几个关键部分组成:1.输入电源:提供低电压输入能量的电源,通常是电池或低压直流电源。
2.电感:通过电感储存能量,并在合适的时机释放能量。
3.开关管:控制电路的打开和关闭,以控制能量的传输。
4.整流器:将储存在电感中的能量转换为所需的高电压输出。
高压升压Boost方案的基本工作原理是:在时间t1,开关管打开,电感储存能量;在时间t2,开关管关闭,电感释放储存的能量;在时间t3,能量通过整流器转换为高电压输出。
这个过程不断循环,以提供稳定的高电压输出。
应用高压升压Boost方案广泛应用于许多电子设备中,包括但不限于以下领域:1.电池供电设备:在一些需要高电压驱动的设备中,使用高压升压方案可以提高设备的效率。
2.LED照明:在LED驱动电路中,使用高压升压方案可以提供足够的电压来驱动LED灯。
3.通信设备:在一些无线通信设备中,使用高压升压方案可以提供足够的电压来驱动射频模块。
4.物联网设备:在一些物联网设备中,例如传感器节点,使用高压升压方案可以提供所需的高电压。
设计步骤设计一个高压升压Boost方案需要经过以下几个步骤:1.确定输出电压:根据应用需求确定所需的高电压输出。
2.计算工作周期:根据输入电压和输出电压计算工作周期和占空比。
3.选择元器件:根据工作周期和电流要求选择合适的电感、开关管和整流器。
4.建立电路图:根据选定的元器件,绘制高压升压Boost方案的电路图。
5.进行模拟仿真:使用电路仿真工具验证电路的性能和稳定性。
6.调整参数和优化设计:根据仿真结果调整元器件参数并优化设计,以达到最佳的高压升压效果。
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 电路工作原理
boost 电路工作原理
Boost电路是一种直流电压升压的电路,通过增加输入电压的
电平来获得较高的输出电压。
以下是Boost电路的工作原理:
1. 开关原理:Boost电路通常包含一个开关元件(通常为开关
管或MOSFET)和一个能存储和释放能量的元件(通常为电
感器)。
2. 开关管状态:开关管处于导通或截断两种状态之一。
在导通状态下,开关管可以导通电流,同时也可以存储能量;在截断状态下,开关管阻止电流通过。
3. 充电状态:当开关管导通时,输出电感器接收电流,并在内部存储能量。
此时,电感器的磁场储能。
4. 关断状态:当开关管停止导通时,存储在电感器中的能量无法立即消失,因此电感器会产生一个反向电压,将能量传递给输出负载或电容。
5. 输出电压:由于存储在电感器中的能量会被传递给输出负载或电容,当开关管周期性地开关时,输出电压会周期性地增加。
6. 控制:Boost电路中的开关管通常由控制电路控制,控制电
路根据输出电压的反馈信号来调节开关管的导通和截断。
这样,可以通过控制开关管的开关频率和占空比来调节输出电压的大小。
总之,Boost电路通过周期性地开关开关管和存储能量的元件,实现了将输入电压升压到较高输出电压的功能。
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升压原理
boost升压原理
Boost升压原理是一种用于直流电源升压的电路。
该电路基于
脉冲宽度调制(PWM)技术,通过高频开关器件(例如MOSFET)的开关动作控制,将输入电源的直流电压升高到较高的输出电压。
具体原理如下:
1. 当开关器件关闭时,输入电源的电流通过感性元件(例如电感或变压器的初级线圈),形成储能,并且能量存储在其中。
2. 当开关器件打开时,感性元件的磁场崩溃,产生一个反向电压,将输出电压升高。
此时储能部分将被释放,并将其能量传递到输出电路。
3. 通过控制开关器件的开关频率和占空比,可以调整输出电压的大小。
Boost升压电路的工作原理基于电感储能和电容转移。
当开关
器件打开时,电感储能,然后在开关器件关闭时,电容将储存的能量传递到输出电路。
通过不断重复这个过程,输入电压可以被升高到所需的输出电压。
Boost升压电路的主要特点是输入电压可以低于输出电压。
然而,实际应用中,由于开关器件的损耗和电路元件的电流和电压限制,电路的效率和升压范围可能会受到限制。
总结起来,Boost升压电路利用开关器件和控制电路,通过电
感储能和电容转移的方式,将输入电压升高到所需的输出电压。
这种电路广泛应用于电源转换和电子设备中,在提供各种电压要求的场景中发挥重要作用。
boost电路输出电压和输入电压的计算方法
boost电路输出电压和输入电压的计算方法Boost电路是一种常见的直流-直流升压电路,能够将输入电压提高到更高的输出电压。
在设计和计算Boost电路时,我们需要考虑许多因素,例如输入电压、输出电压、电感元件、开关管等。
本文将介绍Boost电路输出电压和输入电压的计算方法。
1. Boost电路原理Boost电路是一种开关电路,由电感、电容、二极管和开关管组成。
当开关管导通时,电感中储存的电能会导致电容电压上升,输出电压超过输入电压;当开关管关断时,电感极性相反,电容放电,输出电压可以维持一定的电压。
2. Boost电路输入电压计算Boost电路的输入电压通常由直流电源提供。
输入电压的选择取决于所需的输出电压和输出功率。
输入电压应大于所需的输出电压,通常取稍高于所需输出电压的值。
3. Boost电路输出电压计算Boost电路的输出电压可以通过下面的公式计算:V_out = V_in * (1 + D) / (1 - D)其中,V_out表示输出电压,V_in表示输入电压,D表示占空比(也称为开关跳闸时间与开关闭合时间之比)。
4. Boost电路电感元件的选择电感元件在Boost电路中起到滤波和储能的作用。
电感元件主要有两个参数需要考虑,即电感值(L)和电流负载(IL)。
电感值的选择应该根据所需输出电压、输出功率和开关频率来确定。
一般来说,电感值越大,输出电压越稳定,但电感元件的体积和成本也会增加。
电感元件的电流负载应该大于等于输出电流。
在进行具体计算时,可以结合以下公式来确定电感值:L >= (V_out * (1 - D) * (1 - D)) / (2 * F * IL)其中,F表示开关频率。
5. Boost电路开关管的选择开关管在Boost电路中起到开关和控制开关时间的作用。
选择开关管时,需要考虑的主要参数有击穿电压、最大电流和导通电阻。
击穿电压应大于输出电压,以确保稳定性和可靠性。
最大电流应大于输出电流,保证开关管的安全工作。
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
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((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
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。
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电路工作原理
boost电路工作原理Boost电路工作原理。
Boost电路是一种常见的直流-直流转换器,它能够将输入电压提升到更高的输出电压。
在许多电子设备中,我们经常会用到Boost电路来提供所需的电压。
那么,Boost电路是如何工作的呢?本文将详细介绍Boost电路的工作原理。
首先,Boost电路由一个电感、一个开关管和一个电容组成。
在工作时,输入电压通过电感和开关管连接在一起。
当开关管导通时,电感中储存的能量开始增加,而当开关管断开时,电感中的能量则被释放。
通过这种方式,Boost电路能够将输入电压提升到更高的输出电压。
其次,Boost电路的工作原理可以通过一个简单的工作周期来解释。
在每个工作周期内,开关管会交替导通和断开。
当开关管导通时,电感中的电流开始增加,从而储存了一定的能量。
而当开关管断开时,储存在电感中的能量被释放,从而提供了更高的输出电压。
这种周期性的工作方式能够使Boost电路稳定地提供所需的输出电压。
另外,Boost电路中的电容也扮演着重要的角色。
电容能够在开关管断开时,提供额外的电流来稳定输出电压。
通过合理选择电感和电容的数值,Boost电路能够实现更高效的电压提升。
此外,Boost电路还需要一个控制电路来控制开关管的导通和断开。
控制电路通常使用脉宽调制(PWM)来实现对开关管的控制,从而稳定地提供所需的输出电压。
通过调整PWM信号的占空比,可以实现对输出电压的精确控制。
最后,Boost电路在实际应用中有许多优点,例如输出电压可调范围广、效率高、成本低等。
因此,Boost电路被广泛应用在各种电子设备中,如手机充电器、电动汽车、太阳能逆变器等领域。
总之,Boost电路通过周期性的工作方式,利用电感和电容的储能特性,以及控制电路的精确控制,实现了将输入电压提升到更高输出电压的功能。
它在现代电子设备中扮演着重要的角色,为我们的生活和工作提供了便利。
希望本文能够帮助您更好地理解Boost电路的工作原理。
boost电路工作原理
boost电路工作原理
Boost电路是一种直流-直流转换电路,可以将低电压升高到更
高的电压。
它主要由一个开关管、一个电感和一个滤波电容组成。
当开关管关闭时,电感会将电流存储在磁场中,电感两端的电压为零。
而当开关管打开时,存储在电感中的磁场能量会释放,使得电感两端的电压开始上升。
此时滤波电容会充电并蓄积能量。
在这个过程中,开关管周期性地开启和关闭,使得电感和滤波电容的电压交替上升和释放能量,最终得到所需要的较高电压输出。
Boost电路的工作原理可以通过下面的步骤来描述:首先,当
开关管关闭时,电感存储能量,电压无法改变;其次,当开关管打开时,电感释放能量,电压上升;然后,滤波电容充电,进一步提高输出电压;最后,重复这个周期,持续提高电压直到达到所需的输出电压。
需要注意的是,在Boost电路中,开关管的周期和占空比会影
响输出电压和电流的稳定性。
此外,电感和滤波电容的参数也会对电路的效率和性能产生影响。
总体而言,Boost电路通过周期性的开关操作,利用电感和滤
波电容储能和释能的原理,将输入电压升高到较高的输出电压。
这种电路在电子设备中广泛应用,例如用于提供稳定电压给电子元件、电动汽车中的电池管理系统等。
boost电路输入输出电压与占空比关系及推导过程
boost电路输入输出电压与占空比关系及推导过程Boost电路是一种DC-DC升压转换器,它可以将低电压直流输入转换为高电压直流输出。
在Boost电路中,占空比(Duty Cycle)是一个重要的参数,它决定了输入输出电压之间的关系。
Boost电路的原理如下:当开关管开启时,电感储能,此时电感储存的能量增加,电感两端电压上升;当开关管关闭时,电感释放能量,此时电感两端电压下降。
通过周期性地开启和关闭开关管,电感两端电压可以得到平滑地增加。
通过控制开关管的占空比,我们可以调节电感两端电压的大小。
首先,我们来看Boost电路的关键方程,即输入电压与输出电压之间的电压关系:Vout = Vin * (1 + D)其中,Vout是输出电压,Vin是输入电压,D是占空比。
这个方程的推导过程如下:在Boost电路中,当开关管关闭时,电感两端的电压满足以下公式:Vl = Vin - Vout其中,Vl是电感两端的电压。
根据电感电压的关系:Vl = L * di/dt其中,L是电感的值,di/dt是电流的变化率。
假设开关管关闭的时间为T1,开关管开启的时间为T2,则占空比D可以表示为:D = T1 / (T1 + T2)在每个开关周期内,电流的变化是一致的,我们设di/dt = ΔI / Δt,其中ΔI是电流波形的峰值,Δt是波形的时间间隔。
根据电容电压的关系:Vout = ΔI * Δt / C将di/dt代入Vl的公式,可以得到:Vl = L * (ΔI / Δt)将Vl代入Vout的公式,可以得到:Vout = Vin - L * (ΔI / Δt)整理得到:ΔI / Δt = (Vin - Vout) / L代入Vout的公式,可以得到:Vout = Vin * (1 - ΔI / Δt * L / Vin)根据占空比的定义,可以得到:ΔI / Δt = D * Vin / L代入Vout的公式,可以得到:Vout = Vin * (1 - D * L / Vin)整理得到:Vout = Vin * (1 + D)从上述推导过程可以看出,Boost电路的输入输出电压之间的关系是线性的,即输出电压与输入电压正相关。
boost电路电感计算公式
boost电路电感计算公式摘要:1.Boost 电路简介2.Boost 电路电感计算公式推导3.计算公式应用实例4.结论正文: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。
它可以为电子设备提供所需的电压,以满足其工作需求。
在Boost 电路中,电感是一个重要的元件,它的选取和计算对电路性能有着重要影响。
二、Boost 电路电感计算公式推导在Boost 电路中,电感的计算公式通常如下:L = (Vout * Ri) / (Vin - Vout)其中,L 表示电感,Vout 表示输出电压,Ri 表示输入电阻,Vin 表示输入电压。
这个公式的推导过程如下:首先,根据Boost 电路的工作原理,我们可以知道,在开关管导通时,电感上的电流会增加,而在开关管截止时,电感上的电流会减少。
因此,电感上的平均电流可以用输入电压和输入电阻来表示,即:Iavg = Vin / Ri然后,根据电感的定义,我们可以知道,电感上的平均电流和电感值、输入电压和输出电压之间的关系为:L = (Vout * Iavg) / (Vin - Vout)将Iavg 用Vin 和Ri 表示的式子代入,即可得到电感的计算公式。
三、计算公式应用实例假设一个Boost 电路的输入电压Vin 为12V,输出电压Vout 为18V,输入电阻Ri 为1Ω,现在需要计算电感L 的值。
根据电感计算公式,我们可以得到:L = (Vout * Ri) / (Vin - Vout) = (18V * 1Ω) / (12V - 18V) = 18Ω因此,这个Boost 电路所需的电感值为18Ω。
四、结论Boost 电路电感计算公式是电路设计中常用的一种计算方法,它通过简单的数学运算,可以快速、准确地计算出电路所需的电感值。
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(。
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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
don=(Vo+Vd-Vi)/(Vo+Vd),参数带入,don=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-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。