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功率电感:串联式开关电源储能滤波电感的计算(上)

2014/10/9

  1-2-3.串联式开关电源储能滤波电感的计算

  从上面分析可知,串联式开关电源输出电压Uo与控制开关的占空比D有关,还与储能电感L的大小有关,因为储能电感L决定电流的上升率(di/dt),即输出电流的大小。因此,正确选择储能电感的参数相当重要。

  串联式开关电源好工作于临界连续电流状态,或连续电流状态。串联式开关电源工作于临界连续电流状态时,滤波输出电压Uo正好是滤波输入电压uo的平均值Ua,此时,开关电源输出电压的调整率为好,且输出电压Uo的纹波也不大。因此,我们可以从临界连续电流状态着手进行分析。我们先看(1-6)式:

  iLm =(Ui-Uo)/L *Ton + i(0) —— K关断前瞬间 (1-6)

  当串联式开关电源工作于临界连续电流状态时,即D = 0.5时,i(0) = 0,iLm = 2 Io,因此,(1-6)式可以改写为:

  2Io = Uo/2L *T —— K关断前瞬间 (1-12)

  式中Io为流过负载的电流(平均电流),当D = 0.5时,其大小正好等于流过储能电感L大电流iLm的二分之一;T为开关电源的工作周期,T正好等于2倍Ton。

  由此求得:

  L = Uo/4Io *T —— D = 0.5时 (1-13)

  或:

  L >Uo/4Io *T =Ui/2Io*T —— D = 0.5时 (1-14)

  (1-13)和(1-14)式,就是计算串联式开关电源储能滤波电感L的公式(D = 0.5时)。(1-13)和(1-14)式的计算结果,只给出了计算串联式开关电源储能滤波电感L的中间值,或平均值,对于极端情况可以在平均值的计算结果上再乘以一个大于1的系数。

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梁先生05:42:10
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