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开关直流电源储能电感的计算方法解析

串连式开关电源输出电压Uo与扼制开关的占空比D相关,还与储能电感L的体积相关,由于储能电感L表决电流的升涨率(di/dt),即输出电流的体积。由于这个,精确挑选储能电感的参变量适当关紧。   串连式开关电源最好工作于临界连任电流情况,或连任电流情况。串连式开关电源工作于临界连任电流情况时,滤波输出电压Uo正好是滤波输入电压 uo的均匀值Ua,此刻,开关电源输出电压的调试率为最好,且输出电压Uo的纹波也半大。由于这个,我们能够从临界连任电流情况开端实施分析。我们先看 (1-6)式:   iLm =(Ui-Uo)/L *Ton + i(0) —— K关断前片刻 (1-6)   当串连式开关电源工作于临界连任电流情况时,即D = 0.5时,i(0) = 0,iLm = 2 Io,由于这个,(1-6)式能够改写为:   2Io = Uo/2L *T —— K关断前片刻 (1-12)   式中Io为流过负载的电流(均匀电流),当D = 0.5时,其体积正好等于流过储能电感L最大电流iLm的一半;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,就是核算串连式开关电源储能滤波电感L的公式(D = 0.5时)。(1-13)和(1-14)式的核算最后成果,只给出了核算串连式开关电源储能滤波功率电感L的半中腰值,或均匀值,关于极度工作情况能够在均匀值的核算最后成果上再乘以一个大于1的系数。   假设增大储能滤波共模电感器L 的电感量,滤波输出电压Uo将小于滤波输入电压uo的均匀值Ua,由于这个,在保证滤波输出电压Uo为必定值的工作情况下,势不行短少增大扼制开关K的占空比D,以保持输出电压Uo的牢稳;而扼制开关K的占空比D增大,又将会使流过储能滤波电感L的电流iL不连任的时刻减缩,或由电流不连任成为电流连任,因而使输出电压Uo的电压纹波ΔUP-P进一步会减小,输出电压更牢稳。   假设储能滤波电感器L的值小于(1-13)式的值,串连式开关电源滤波输出的电压Uo将大于滤波输入电压uo的均匀值Ua,在保证滤波输出电压 Uo为必定值的工作情况下,势不行短少减小扼制开关K的占空比D,以保持输出电压Uo的值未变;扼制开关K的占空比D减小,将会使流过淋波电感L的电流 iL显露出来不连任,因而使输出电压Uo的电压纹波ΔUP-P增大,导致输出电压不定。   由此可知,调试串连式开关电源滤波输出电压Uo的体积,其实就是同时调小曲整流过淋波电感线圈L和扼制开关K占空比D的体积。   由图1-4能够看出:当扼制开关K的占空比D小于0.5时,流过淋波电感L的电流iL显露出来不连任,输出电流Io小于流过淋波电感L最大电流 iLm的一半,滤波输出电压Uo的电压纹波ΔUP-P将明显增大。由于这个,串连式开关电源最好不要工作于图1-4的电流不连任情况,而最好工作于图 1-3和图1-5表达的临界连任电流和连任电流情况。   串连式开关电源工作于临界连任电流情况,输出电压Uo等于输入电压Ui的一半,等于电流互感器输入电压uo的均匀值Ua;且输出电流Io也等于流过淋波电感L最大电流iLm的一半。   串连式开关电源工作于连任电流情况,输出电压Uo大于输入电压Ui的一半,大于滤波输入电压uo的均匀值Ua;且输出电流Io也大于流过淋波电感L最大电流iLm的一半。



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