Tuy nhiên, quá trình này luôn bảo toàn quan hệ P = I x V, có nghĩa là khi đầu ra của bộ biến đổi tăng điện áp đầu vào, thì đầu ra sẽ trải qua sự giảm dòng điện theo tỷ lệ, khiến công suất đầu ra gần như luôn bằng đầu vào công suất hoặc nhỏ hơn công suất đầu vào.
Cách hoạt động của công cụ chuyển đổi Boost
Bộ chuyển đổi tăng cường là một loại SMPS hoặc bộ cấp nguồn chế độ chuyển đổi về cơ bản hoạt động với hai chất bán dẫn tích cực (bóng bán dẫn và diode) và với tối thiểu một thành phần thụ động ở dạng tụ điện hoặc cuộn cảm hoặc cả hai để có hiệu suất cao hơn.Cuộn cảm ở đây về cơ bản được sử dụng để tăng điện áp và tụ điện được sử dụng để lọc các dao động chuyển mạch và để giảm các gợn sóng hiện tại ở đầu ra của bộ chuyển đổi.
Nguồn điện đầu vào có thể được yêu cầu tăng cường hoặc tăng cấp có thể được lấy từ bất kỳ nguồn DC phù hợp nào như pin, tấm pin mặt trời, máy phát điện dựa trên động cơ, v.v.
Nguyên tắc hoạt động
Cuộn cảm trong bộ chuyển đổi tăng cường đóng vai trò quan trọng trong việc tăng điện áp đầu vào.
Khía cạnh quan trọng trở nên chịu trách nhiệm cho việc kích hoạt điện áp tăng từ cuộn cảm là do đặc tính cố hữu của nó là chống lại hoặc chống lại dòng điện cảm ứng đột ngột chạy qua nó và do phản ứng của nó với điều này bằng cách tạo ra từ trường và sau đó phá hủy từ trường cánh đồng. Sự phá hủy dẫn đến việc giải phóng năng lượng dự trữ.
Quá trình trên dẫn đến việc lưu trữ dòng điện trong cuộn cảm và kích hoạt dòng điện được lưu trữ này qua đầu ra dưới dạng EMF trở lại.
Một mạch điều khiển bóng bán dẫn chuyển tiếp có thể được coi là một ví dụ tuyệt vời của một mạch chuyển đổi tăng áp. Diode flyback được kết nối qua rơ le được đưa vào để ngắn mạch các EMF ngược ngược từ cuộn dây rơ le và để bảo vệ bóng bán dẫn bất cứ khi nào nó TẮT.
Nếu diode này được loại bỏ và một bộ chỉnh lưu tụ diode được kết nối qua bộ thu / phát của bóng bán dẫn, điện áp tăng cường từ cuộn dây rơ le có thể được thu thập qua tụ điện này.
Quá trình trong thiết kế bộ chuyển đổi tăng cường dẫn đến điện áp đầu ra luôn cao hơn điện áp đầu vào.
Cấu hình bộ chuyển đổi Boost
Tham khảo hình sau, chúng ta có thể thấy một cấu hình bộ chuyển đổi tăng tiêu chuẩn, mô hình hoạt động có thể được hiểu như được đưa ra dưới đây:Khi thiết bị được hiển thị (có thể là bất kỳ BJT công suất tiêu chuẩn hoặc một mosfet nào) được BẬT, dòng điện từ nguồn cung cấp đầu vào đi vào cuộn cảm và chảy theo chiều kim đồng hồ qua bóng bán dẫn để hoàn thành chu kỳ ở đầu âm của nguồn cung cấp đầu vào.
Trong quá trình trên, cuộn cảm trải qua một dòng điện đột ngột đưa qua chính nó và cố gắng chống lại dòng điện, dẫn đến việc lưu trữ một lượng dòng điện trong nó thông qua việc tạo ra từ trường.
Ở trình tự tiếp theo tiếp theo, khi bóng bán dẫn được TẮT, sự dẫn dòng điện bị đứt, nhưng một lần nữa buộc sự thay đổi đột ngột mức dòng điện trên cuộn cảm. Cuộn cảm đáp ứng điều này bằng cách khởi động lại hoặc giải phóng dòng điện được lưu trữ. Vì bóng bán dẫn ở vị trí TẮT, nên năng lượng này tìm thấy đường đi của nó qua diode D và qua các đầu ra được hiển thị dưới dạng điện áp EMF trở lại.
Cuộn cảm thực hiện điều này bằng cách phá hủy từ trường đã được tạo ra trước đó trong nó khi bóng bán dẫn ở chế độ BẬT công tắc.
Tuy nhiên, quá trình giải phóng năng lượng ở trên được thực hiện với một cực tính ngược lại, sao cho điện áp cung cấp đầu vào giờ đây trở thành mắc nối tiếp với điện áp ngược của cuộn cảm. Và như chúng ta đều biết rằng khi các nguồn cung cấp nối tiếp với nhau, điện áp ròng của chúng sẽ cộng lại để tạo ra kết quả tổng hợp lớn hơn.
Điều tương tự cũng xảy ra trong một bộ chuyển đổi tăng cường trong chế độ phóng điện dẫn, tạo ra một đầu ra có thể là kết quả kết hợp của điện áp EMF trở lại cuộn cảm và điện áp cung cấp hiện có, như được hiển thị ở trên
Điện áp kết hợp này dẫn đến một đầu ra tăng cường hoặc một đầu ra tăng dần, tìm đường dẫn của nó qua diode D và qua tụ điện C để cuối cùng đạt đến tải được kết nối.
Tụ điện C đóng một vai trò khá quan trọng ở đây, trong chế độ phóng điện cuộn cảm, tụ điện C lưu trữ năng lượng kết hợp được giải phóng trong nó, và trong giai đoạn tiếp theo khi bóng bán dẫn lại TẮT và cuộn cảm ở chế độ tích trữ, tụ điện C sẽ cố gắng để duy trì trạng thái cân bằng bằng cách cung cấp năng lượng dự trữ của chính nó cho tải. Xem hình bên dưới.
Điều này đảm bảo một điện áp tương đối ổn định cho tải được kết nối có thể lấy điện trong cả giai đoạn BẬT và TẮT của bóng bán dẫn.
Nếu C không được bao gồm thì tính năng này bị hủy bỏ dẫn đến công suất tải thấp hơn và tỷ lệ hiệu quả thấp hơn.
Quá trình giải thích ở trên tiếp tục khi bóng bán dẫn được BẬT / TẮT ở một tần số nhất định, duy trì hiệu ứng chuyển đổi tăng cường.
Phương thức hoạt đông
Bộ chuyển đổi tăng cường có thể hoạt động chủ yếu ở hai chế độ: chế độ liên tục và chế độ không liên tục.Ở chế độ liên tục, dòng điện dẫn không bao giờ được phép đạt đến không trong quá trình phóng điện của nó (trong khi bóng bán dẫn được chuyển sang TẮT).
Điều này xảy ra khi thời gian BẬT / TẮT của bóng bán dẫn được đo kích thước theo cách mà cuộn cảm luôn được kết nối nhanh chóng với nguồn cung cấp đầu vào thông qua bóng bán dẫn BẬT được chuyển mạch, trước khi nó có thể phóng điện hoàn toàn qua tải và tụ điện C.
Điều này cho phép cuộn cảm liên tục tạo ra điện áp tăng với tốc độ hiệu quả.
Ở chế độ không liên tục, thời gian BẬT của công tắc bóng bán dẫn có thể cách xa nhau đến mức cuộn cảm có thể được phép phóng điện hoàn toàn và không hoạt động giữa các giai đoạn BẬT công tắc của bóng bán dẫn, tạo ra điện áp gợn sóng lớn trên tải và tụ điện C.
Điều này có thể làm cho sản lượng kém hiệu quả hơn và có nhiều biến động hơn.
Cách tiếp cận tốt nhất là tính toán thời gian BẬT / TẮT của bóng bán dẫn tạo ra điện áp ổn định tối đa trên đầu ra, có nghĩa là chúng ta cần đảm bảo rằng cuộn cảm được chuyển mạch tối ưu sao cho nó không được BẬT quá nhanh có thể không cho phép nó phóng điện một cách tối ưu, và cũng không nên BẬT nó quá muộn, điều này có thể khiến nó trở nên kém hiệu quả.
Tính toán, điện cảm, dòng điện, điện áp và chu kỳ nhiệm vụ trong bộ chuyển đổi tăng cường
Ở đây chúng ta sẽ chỉ thảo luận về chế độ liên tục là cách thích hợp hơn để vận hành bộ chuyển đổi tăng cường, hãy cùng đánh giá các phép tính liên quan đến công cụ chuyển đổi tăng cường trong chế độ liên tục:Trong khi bóng bán dẫn ở pha BẬT được chuyển mạch, điện áp nguồn đầu vào (
) được áp dụng trên cuộn cảm, tạo ra một dòng điện ( 
) tích tụ qua cuộn cảm trong một khoảng thời gian, ký hiệu là (t). Điều này có thể được biểu thị bằng công thức sau: ΔIL / Δt = Vt / L
Vào thời điểm trạng thái BẬT của bóng bán dẫn sắp kết thúc và bóng bán dẫn sắp chuyển sang TẮT, dòng điện được cho là hình thành trong cuộn cảm có thể được cho theo công thức sau:
ΔIL (bật) = 1 / L 0ʃDT
hoặc là
Chiều rộng = DT (Vi) / L
Trong đó D là chu kỳ nhiệm vụ. Để hiểu định nghĩa của nó, bạn có thể tham khảo b bài đăng liên quan đến công cụ chuyển đổi uck
L là giá trị điện cảm của cuộn cảm tính bằng Henry.
Bây giờ, trong khi bóng bán dẫn ở trạng thái TẮT, và nếu chúng ta giả sử đi-ốt cung cấp điện áp giảm tối thiểu trên nó và tụ điện C đủ lớn để có thể tạo ra điện áp đầu ra gần như không đổi, thì dòng điện đầu ra (
) có thể được suy ra với sự trợ giúp của biểu thức sau Vi - Vo = LdI / dt
Ngoài ra, các biến thể hiện tại (
) có thể xảy ra trên cuộn cảm trong thời gian phóng điện của nó (trạng thái tắt của bóng bán dẫn) có thể được cho là: ΔIL (tắt) = 1 / L x DTʃT (Vi - Vo) dt / L = (Vi - Vo) (1 - D) T / L
Giả sử rằng bộ biến đổi có thể hoạt động với các điều kiện tương đối ổn định, cường độ dòng điện hoặc năng lượng được lưu trữ bên trong cuộn cảm trong suốt chu kỳ chuyển mạch (chuyển mạch) có thể được giả định là ổn định hoặc ở một tốc độ giống nhau, điều này có thể được biểu thị như sau:
E = ½ L x 2IL
Điều trên cũng ngụ ý rằng, vì dòng điện trong suốt khoảng thời gian giao hoán, hoặc ở đầu trạng thái BẬT và ở cuối trạng thái TẮT phải giống nhau, giá trị kết quả của sự thay đổi mức hiện tại phải bằng 0, như thể hiện bên dưới:
ΔIL (bật) + ΔIL (tắt) = 0
Nếu chúng ta thay thế các giá trị của ΔIL (bật) và ΔIL (tắt) trong công thức trên từ các giá trị trước đó, chúng ta nhận được:
IL (bật) - ΔIL (tắt) = Vidt / L + (Vi - Vo) (1 - D) T / L = 0
Đơn giản hóa hơn nữa điều này sẽ thu được kết quả sau: Vo / Vi = 1 / (1 - D)
hoặc là
Vo = Vi / (1 - D)
Biểu thức trên xác định rõ ràng rằng điện áp đầu ra trong bộ chuyển đổi tăng áp sẽ luôn cao hơn điện áp cung cấp đầu vào (trên toàn bộ phạm vi của chu kỳ làm việc, 0 đến 1)
Xáo trộn các thuật ngữ qua các bên trong phương trình trên, chúng ta nhận được phương trình xác định chu kỳ nhiệm vụ trong chu kỳ làm việc của bộ biến đổi tăng áp.
D = 1 - Vo / Vi
Các đánh giá trên cung cấp cho chúng ta các công thức khác nhau để xác định các thông số khác nhau liên quan đến hoạt động của bộ chuyển đổi tăng áp, có thể được sử dụng hiệu quả để tính toán và tối ưu hóa thiết kế bộ chuyển đổi tăng chính xác.
Tính toán giai đoạn công suất bộ chuyển đổi Boost
4 hướng dẫn sau đây là cần thiết để Tính Giai đoạn Công suất Bộ chuyển đổi Tăng cường:
1. Dải điện áp đầu vào: Vin (tối thiểu) và Vin (tối đa)
2. Điện áp đầu ra tối thiểu: Vout
3. Sản lượng cao nhất hiện tại: Iout (tối đa)
4. Mạch IC được sử dụng để xây dựng bộ chuyển đổi tăng cường.
Điều này thường là bắt buộc, đơn giản vì cần phải thực hiện một số phác thảo nhất định cho các phép tính mà có thể không được đề cập trong bảng dữ liệu.
Trong trường hợp những giới hạn này quen thuộc, thì thông thường xấp xỉ của giai đoạn công suất
diễn ra.
Đánh giá dòng chuyển mạch cao nhất
Bước chính để xác định dòng chuyển đổi là tìm ra chu kỳ làm việc, D, cho điện áp đầu vào tối thiểu. Điện áp đầu vào tối thiểu trần được sử dụng chủ yếu vì điều này dẫn đến dòng chuyển đổi cao nhất.
D = 1 - {Vin (min) x n} / Vout ---------- (1)
Vin (phút) = điện áp đầu vào tối thiểu
Vout = điện áp đầu ra yêu cầu
n = hiệu suất của bộ chuyển đổi, ví dụ: giá trị dự đoán có thể là 80%
Hiệu suất được đưa vào tính toán chu kỳ làm việc, đơn giản vì bộ chuyển đổi cũng được yêu cầu để trình bày công suất tiêu tán. Ước tính này cung cấp một chu kỳ nhiệm vụ hợp lý hơn so với công thức không có hệ số hiệu quả.
Chúng tôi cần có khả năng cho phép ước tính khoảng 80% dung sai (điều này có thể không thực tế để tăng
hiệu quả trường hợp xấu nhất của bộ chuyển đổi), nên được xem xét hoặc có thể tham khảo phần Tính năng Thông thường của bảng dữ liệu của bộ chuyển đổi đã chọn
Tính toán dòng điện Ripple
Hành động tiếp theo để tính toán dòng chuyển mạch cao nhất sẽ là tìm ra dòng điện cuộn cảm.
Trong biểu dữ liệu của bộ chuyển đổi thường dùng một cuộn cảm cụ thể hoặc nhiều loại cuộn cảm khác để làm việc với IC. Do đó, chúng ta phải sử dụng giá trị cuộn cảm được đề xuất để tính toán dòng điện gợn sóng, nếu không có gì được trình bày trong biểu dữ liệu, thì giá trị được ước tính trong danh sách Cuộn cảm.
S bầu cử của ứng dụng ghi chú này để Tính Giai đoạn Power Converter Boost.
Delta I (l) = {Vin (phút) x D} / f (s) x L ---------- (2)
Vin (min) = điện áp đầu vào nhỏ nhất
D = chu kỳ làm việc được đo trong Công thức 1
f (s) = tần số chuyển đổi nhỏ nhất của bộ chuyển đổi
L = giá trị cuộn cảm ưu tiên
Sau đó, nó phải được thiết lập nếu IC ưu tiên có thể cung cấp đầu ra tối ưu
hiện hành.
Iout (max) = [I lim (min) - Delta I (l) / 2] x (1 - D) ---------- (3)
I lim (min) = giá trị nhỏ nhất của
hạn chế hiện tại của công tắc liên quan (được đánh dấu trong dữ liệu
tấm)
Delta I (l) = dòng điện cuộn cảm được đo trong phương trình trước đó
D = chu kỳ làm việc được tính toán trong phương trình đầu tiên
Trong trường hợp giá trị ước tính cho dòng ra tối ưu của IC được quyết định, Iout (max), thấp hơn dòng ra lớn nhất mà hệ thống mong đợi, một IC thay thế có điều khiển dòng chuyển đổi cao hơn một chút thực sự cần được sử dụng.
Với điều kiện giá trị đo được cho Iout (tối đa) có thể là bóng nhỏ hơn giá trị mong đợi, bạn có thể áp dụng IC được tuyển dụng với một cuộn cảm có độ tự cảm lớn hơn bất cứ khi nào nó vẫn ở trong loạt quy định. Điện cảm lớn hơn làm giảm dòng gợn sóng do đó tăng cường dòng điện đầu ra tối đa với vi mạch cụ thể.
Nếu giá trị thiết lập cao hơn dòng điện đầu ra tốt nhất của chương trình, thì dòng công tắc lớn nhất trong thiết bị được tính:
Isw (max) = Delta I (L) / 2 + Iout (max) / (1 - D) --------- (4)
Delta I (L) = dòng điện cuộn cảm được đo trong phương trình thứ hai
Iout (max), = dòng điện đầu ra tối ưu thiết yếu trong tiện ích
D = chu kỳ nhiệm vụ như đã đo trước đó
Nó thực sự là dòng điện tối ưu, cuộn cảm, (các) công tắc đi kèm cùng với diode bên ngoài được yêu cầu để chống lại.
Lựa chọn cuộn cảm
Đôi khi các bảng dữ liệu cung cấp nhiều giá trị cuộn cảm được khuyên dùng. Nếu đây là tình huống, bạn sẽ muốn một cuộn cảm có phạm vi này. Giá trị cuộn cảm càng lớn, dòng điện đầu ra tối đa càng tăng, chủ yếu là do dòng điện gợn sóng giảm.
Giá trị cuộn cảm bị cắt giảm, tỷ lệ thu nhỏ là kích thước giải pháp. Lưu ý rằng cuộn cảm thực sự luôn phải bao gồm đánh giá dòng điện tốt hơn so với dòng điện tối đa được chỉ định trong Công thức 4 do thực tế là dòng điện tăng tốc khi giảm độ tự cảm.
Đối với các phần tử trong đó không có dải cuộn cảm nào được cung cấp, hình sau đây là phép tính đáng tin cậy cho cuộn cảm thích hợp
L = Vin x (Vout - Vin) / Delta I (L) x f (s) x Vout --------- (5)
Vin = điện áp đầu vào tiêu chuẩn
Vout = điện áp đầu ra ưu tiên
f (s) = tần số chuyển đổi tối thiểu của bộ chuyển đổi
Delta I (L) = dòng điện cuộn cảm dự kiến, quan sát bên dưới:
Dòng điện cuộn cảm chỉ đơn giản là không thể được đo bằng phương trình đầu tiên, chỉ vì ls cuộn cảm không được công nhận. Giá trị âm thanh gần đúng cho dòng điện cuộn cảm là 20% đến 40% dòng điện đầu ra.
Delta I (L) = (0,2 đến 0,4) x Iout (tối đa) x Vout / Vin ---------- (6)
Delta I (L) = dòng điện cuộn cảm dự kiến
Iout (max) = sản lượng tối ưu
yêu cầu hiện tại cho ứng dụng
Xác định Diode chỉnh lưu
Để giảm tổn thất, điốt Schottky thực sự cần được coi là một lựa chọn tốt.
Đánh giá dòng chuyển tiếp được coi là cần thiết ngang bằng với dòng ra tối đa:
I (f) = Iout (tối đa) ---------- (7)
I (f) = điển hình
chuyển tiếp hiện tại của diode chỉnh lưu
Iout (max) = dòng điện đầu ra tối ưu quan trọng trong chương trình
Điốt Schottky bao gồm đánh giá dòng điện đỉnh cao hơn đáng kể so với đánh giá bình thường. Đó là lý do tại sao dòng điện cao điểm tăng lên trong chương trình không phải là mối quan tâm lớn.
Tham số thứ hai cần được giám sát là công suất tiêu tán của diode. Nó bao gồm để xử lý:
P (d) = I (f) x V (f) ---------- (8)
I (f) = dòng chuyển tiếp trung bình của diode chỉnh lưu
V (f) = điện áp chuyển tiếp của diode chỉnh lưu
Cài đặt điện áp đầu ra
Hầu hết các bộ chuyển đổi phân bổ điện áp đầu ra với mạng phân chia điện trở (có thể được tích hợp sẵnnếu chúng là bộ chuyển đổi điện áp đầu ra tĩnh).
Với điện áp phản hồi được chỉ định, V (fb) và dòng phân cực phản hồi, I (fb), bộ phân áp có xu hướng
tính toán.
Dòng điện với sự hỗ trợ của bộ chia điện trở có thể lớn gấp khoảng một trăm lần dòng điện phân cực phản hồi:
I (r1 / 2)> hoặc = 100 x I (fb) ---------- (9)
I (r1 / 2) = hiện tại trong quá trình của bộ chia điện trở thành GND
I (fb) = phản hồi thiên vị hiện tại từ bảng dữ liệu
Điều này làm tăng độ chính xác dưới 1% đối với đánh giá điện áp. Dòng điện cũng lớn hơn đáng kể.
Vấn đề chính với các giá trị điện trở nhỏ hơn là tổn thất công suất tăng lên trong bộ chia điện trở, ngoại trừ mức độ liên quan có thể hơi cao.
Với niềm tin ở trên, các điện trở được chế tạo như được liệt kê dưới đây:
R2 = V (fb) / I (r1 / 2) ---------- (10)
R1 = R2 x [Vout / V (fb) - 1] ---------- (11)
R1, R2 = bộ chia điện trở.
V (fb) = điện áp phản hồi từ bảng dữ liệu
I (r1 / 2) = dòng điện do bộ chia điện trở thành GND, được thiết lập trong phương trình 9
Vout = điện áp đầu ra dự kiến
Lựa chọn tụ điện đầu vào
Giá trị nhỏ nhất cho tụ điện đầu vào thường được đưa ra trong bảng dữ liệu. Giá trị nhỏ nhất này rất quan trọng để ổn định điện áp đầu vào do điều kiện tiên quyết về dòng điện đỉnh của nguồn điện chuyển mạch.
Phương pháp phù hợp nhất là sử dụng các tụ gốm có điện trở nối tiếp tương đương (ESR) giảm.
Phần tử điện môi cần phải là X5R hoặc cao hơn. Nếu không, tụ điện có thể giảm phần lớn điện dung do phân cực DC hoặc nhiệt độ (xem tài liệu tham khảo 7 và 8).
Trên thực tế, giá trị có thể được tăng lên nếu có lẽ điện áp đầu vào bị nhiễu.
Lựa chọn tụ điện đầu ra
Phương pháp tốt nhất là xác định vị trí các tụ điện ESR nhỏ để giảm bớt sự gợn sóng trên điện áp đầu ra. Tụ gốm là loại phù hợp khi phần tử điện môi là loại X5R hoặc hiệu quả hơnTrong trường hợp bộ chuyển đổi có bù bên ngoài, bất kỳ loại giá trị tụ điện nào cao hơn giá trị nhỏ nhất được ủng hộ trong biểu dữ liệu đều có thể được áp dụng, nhưng bằng cách nào đó, bù phải được thay đổi cho điện dung đầu ra đã chọn.
Với các bộ chuyển đổi được bù bên trong, các giá trị cuộn cảm và tụ điện được khuyến nghị cần phải được làm quen hoặc thông tin trong biểu dữ liệu để điều chỉnh các tụ điện đầu ra có thể được thông qua với tỷ lệ L x C.
Với bù thứ cấp, các phương trình sau đây có thể hữu ích để điều chỉnh các giá trị tụ điện đầu ra cho gợn điện áp đầu ra theo kế hoạch:
Cout (tối thiểu) = Iout (max) x D / f (s) x Delta Vout ---------- (12)
Cout (min) = điện dung đầu ra nhỏ nhất
Iout (max) = dòng điện đầu ra tối ưu của việc sử dụng
D = chu kỳ nhiệm vụ được thực hiện với Công thức 1
f (s) = tần số chuyển đổi nhỏ nhất của bộ chuyển đổi
Delta Vout = gợn sóng điện áp đầu ra lý tưởng
ESR của tụ điện đầu ra tăng thêm gợn sóng, được chỉ định trước với phương trình:
Delta Vout (ESR) = ESR x [Iout (max) / 1 -D + Delta I (l) / 2] ---------- (13)
Delta Vout (ESR) = gợn sóng điện áp đầu ra thay thế do tụ điện ESR
ESR = điện trở nối tiếp tương đương của tụ điện đầu ra được sử dụng
Iout (max) = dòng ra lớn nhất của việc sử dụng
D = chu kỳ nhiệm vụ được tìm ra trong phương trình đầu tiên
Delta I (l) = dòng điện cuộn cảm từ phương trình 2 hoặc phương trình 6
Phương trình đánh giá giai đoạn năng lượng của bộ chuyển đổi tăng cường
Chu kỳ nhiệm vụ tối đa: D = 1 - Rượu (tối thiểu) x n / Hết ---------- (14)
Vin (min) = điện áp đầu vào nhỏ nhất
Vout = điện áp đầu ra dự kiến
n = hiệu suất của bộ chuyển đổi, ví dụ: ước tính 85%
Dòng điện cuộn cảm:
Delta I (l) = Vin (phút) x D / f (s) x L ---------- (15)
Vin (min) = điện áp đầu vào nhỏ nhất
D = chu kỳ nhiệm vụ được thiết lập trong Công thức 14
f (s) = tần số chuyển mạch danh định của bộ chuyển đổi
L = giá trị cuộn cảm được chỉ định
Dòng ra tối đa của IC được chỉ định:
Iout (tối đa) = [Ilim (tối thiểu) - Delta I (l)] x (1 - D) ---------- (16)Ilim (min) = giá trị nhỏ nhất của giới hạn hiện tại của phép tích phân (được cung cấp trong bảng dữ liệu)
Delta I (l) = Dòng điện cuộn cảm được thiết lập trong Công thức 15
D = chu kỳ nhiệm vụ được ước tính trong Công thức 14
Ứng dụng cụ thể tối đa chuyển đổi hiện tại:
Isw (max) = Delta I (l) / 2 + Iout (max) / (1 - D) ---------- (17)Delta I (l) = dòng điện cuộn cảm được ước tính trong Công thức 15
Iout (max), = dòng ra cao nhất có thể được yêu cầu trong tiện ích
D = chu kỳ nhiệm vụ được tính trong Công thức 14
Xấp xỉ cuộn cảm:
L = Vin x (Vout - Vin) / Delta I (l) x f (s) x Vout ---------- (18)Vin = điện áp đầu vào chung
Vout = điện áp đầu ra dự kiến
f (s) = tần số chuyển đổi nhỏ nhất của bộ chuyển đổi
Delta I (l) = dòng điện cuộn cảm dự kiến, xem công thức 19
Định giá hiện tại gợn điện dẫn:
Delta I (l) = (0,2 đến 0,4) x Iout (tối đa) x Vout / Vin ---------- (19)Delta I (l) = dòng điện cuộn cảm dự kiến
Iout (max) = dòng ra cao nhất quan trọng trong việc sử dụng
Dòng chuyển tiếp điển hình của Diode chỉnh lưu:
I (f) = Iout (tối đa) ---------- (20)
Iout (max) = dòng điện đầu ra tối ưu thích hợp trong tiện ích
Công suất tiêu tán trong Diode chỉnh lưu:
P (d) = I (f)
x V (f) ---------- (21)
I (f) = dòng thuận điển hình của diode chỉnh lưu
V (f) = điện áp chuyển tiếp của diode chỉnh lưu
Hiện tại bằng cách sử dụng mạng phân chia điện trở để định vị điện áp đầu ra:
I (r1 / 2)> hoặc = 100 x I (fb) ---------- (22)I (fb) = phản hồi thiên vị hiện tại từ bảng dữ liệu
Giá trị của điện trở giữa chân FB và GND:
R2 = V (fb) / I (r1 / 2) ---------- (23)
Giá trị của điện trở giữa chân FB và Vout:
R1 = R2 x [Vout / V (fb) - 1] ---------- (24)
V (fb) = điện áp phản hồi từ bảng dữ liệu
I (r1 / 2) = hiện tại
do bộ chia điện trở thành GND, được tìm ra trong Công thức 22
Vout = điện áp đầu ra mong muốn
Điện dung đầu ra nhỏ nhất, nếu không được gán trước trong bảng dữ liệu:
Cout (tối thiểu) = Iout (tối đa) x D / f (s) x Delta I (l) ---------- (25)
Iout (max) = dòng ra cao nhất có thể có của chương trình
D = chu kỳ nhiệm vụ được tính trong Công thức 14
f (s) = tần số chuyển đổi nhỏ nhất của bộ chuyển đổi
Delta Vout = gợn sóng điện áp đầu ra dự kiến
Điện áp đầu ra dư thừa Ripple do ESR:
Delta Vout (esr) = ESR x [Iout (max) / (1 - D) + Delta I (l) / 2 ---------- (26)
ESR = điện trở nối tiếp song song của tụ điện đầu ra được sử dụng
Iout (max) = dòng điện đầu ra tối ưu của việc sử dụng
D = chu kỳ làm việc được xác định trong Công thức 14
Delta I (l) = dòng điện cuộn cảm từ phương trình 15 hoặc phương trình 19
Trước: Tạo mạch điện cho xe tay ga / xe kéo này Tiếp theo: Tính toán cuộn cảm trong bộ chuyển đổi Buck Boost
