关于DC/DC开关电路中储能电感、电容值的计算
电感定义:电压除以电流对时间的导数之商。
电容定义:电流除以电压对时间的导数之商。
就说电感的吧,电容一样的推。
电感公式:U/(ΔI/Δt) = U*ΔI / Δt
物理意义:假设电源是恒压源10V,把一个电感接入电路中通电,电感中的电流从1A变成2A(ΔI=1A),用了1秒钟(Δt=1s),就可以计算出电感的值为10*1/1=10H。
在DC to DC电路中,假设电源为15V Buck,输出5V电压,50k 开关速率,周期T=1/50k=0.00002s,假设要输出1A的电流(不过得保证电源能够提供P=U*I=5W的功率),开关管控制开和关之间的电流变化ΔI=1A,Δt=T*占空比。
所以,L=5*0.00002*占空比/1。而占空比最大为接近100%(这时候就是满功率输出),因此,电感量为100uH。
但我们使用的电感并非理想电感,一般要设计的有多点余量,但多太多了是不行的,会降低调节电路的反应速度。
假设用一个无穷大的电感,我们知道,当负载变大(负载电阻变小,功耗增加),输出电压就会降低,一般的电源就开始通过电压检测电路来反馈调节占空比以稳定电压,但由于我们使用的电感储能太大了,不会马上降低,因此会缓慢降低,导致电压的上升、下降过程都很缓慢而且难以遏制,于是,电源的纹波就会加大。
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