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AC/DC

非隔离型降压转换器的设计案例

主要部件的选型:电感 L1

本文作为“主要部件的选型”的第二篇文章,将介绍在开关电源中发挥着重要作用的电感的选型方法。

电感:L1

电感L1如右侧电路图所示,由输出电容器C5和LC滤波器共同组成。L1电感值的设置要使设备在不连续模式下工作。这是因为如果以连续模式工作,二极管的反向恢复时间、trr间的反向电流会导致二极管的损耗増加,而且该反向电流还会成为MOSFET导通时的峰值电流,因此MOSFET的损耗也会増加。为了避免这种问题而选择不连续模式。详细内容请参阅“降压转换器的基本工作及不连续模式和连续模式”中的介绍。

A4_5_L1.gif

电感值的计算

首先计算电感值。设VIN为101V。假设90VAC条件下,峰值电压为1.41倍,余量为20%。

   设 VIN = 90VAC×1.41×0.8 = 101V ,则:

Iomax取20%左右的余量,得出:Iomax = 0.2A×1.2 = 0.24A。

设临界点(峰值) Ip = Iomax×2 = 0.48A ,则:

根据该计算结果,选择标准值470µH。

电感电流的计算

接下来计算电感电流,以确定电感的容许电流。

输入电压最大时,电感电流最大。最大输入电压为264VAC时,电源IC开关(MOSFET)的导通时间为IC的最小导通时间。根据输出电压和电感的电感值等条件,该最小导通时间约为0.6~1.5µs。

   假设最大输入电压264VAC时的最小导通时间为1µs,则:

因此,应该选择电感值470µH、电感电流0.8A以上的电感。必须要注意的是,一定要通过实际装机来确认电感电流,确保是电感不饱和的。

关键要点:

・电感的设置要使设备以不连续模式工作。

・电感值根据VIN的最小值和ton的最大值计算。

・电感电流根据VIN的最大值和最小导通时间计算。