请教充电回路中的电感选取问题

只看该作者 · 2014-11-29 10:29

各位师傅，请教问题：一个开关式充电回路，输入：12V，给电池（两串的锂电池）充电，充电模式是先恒流再恒压。现在恒流充电最大电流是2A，如果想将最大电流改为4A。该如

何修改回路参数？特别是回路的电感如何选取.
说明：（1）图中RC1,RC2是电流取样电阻。（2）PWM信号是TI公司的BQ2954锂电池专用充电芯片发出的。占空比约60%。
我想的途径是：（1）增加调制芯片的占空比（增加PWM），使MOS管的导通时间增长。（2）减小取样电阻。(3)改变电感。现在的状况是：芯片的占空比被我调到60%了，但没法继

续增大；取样电阻也减小了。但是电流仍然没有很大改善。电感的问题我还没弄明白。

1万 · 2014-11-29 18:15

芯片规格书或者设计指南上一定有相关资料的

只看该作者 · 2014-11-29 22:25

官网上没有关于电感的论述。这个电路应该是BUCK电路的典型。师傅们就给讲讲这个BUCK中电感如何计算吧？网上看了好几种公式，没有明确的论述这个问题的。

只看该作者 · 2014-11-29 22:44

hyseyic 发表于 2014-11-29 22:25
官网上没有关于电感的论述。这个电路应该是BUCK电路的典型。师傅们就给讲讲这个BUCK中电感如何计算吧？网上 ...

你的输出电压是多少？如果你的输出电压不够高，当然无法达到预定的电流值，你把输出电压调高一点就可以了

只看该作者 · 2014-11-30 21:16

yytda 发表于 2014-11-29 22:44
你的输出电压是多少？如果你的输出电压不够高，当然无法达到预定的电流值，你把输出电压调高一点就可以了 ...

你好。我这个电路是DC12V输入，用来给两串的锂电池充电的。锂电池充满的电压是8.4V。给电池充电的模式是先恒流，再恒压。
输入电压是固定的，最终的输出电压也应该是固定的了。之前我把这个电路从500MA的充电电流（恒流模式）改到了2A。主要是将回路的取样电阻改小了。
现在我需要从2A增大到4A，遇到了上述的问题。

只看该作者 · 2014-11-30 21:21

目前我怀疑应该是电感的问题了。我见网上有专门论述BUCK降压电路的电感问题的。其中一种公式是：L=(VIN-VOUT)*D*TS/I0.
其中：D是占空比，TS是PWM的周期，I0是纹波电流（建议取最大电流的20%）。这个公式貌似比较靠谱。

只看该作者 · 2014-12-1 09:50

hyseyic 发表于 2014-11-30 21:21
目前我怀疑应该是电感的问题了。我见网上有专门论述BUCK降压电路的电感问题的。其中一种公式是：L=(VIN-VOU ...

你的PWM最大占空比是0.6是吗？输入12V，输出8.5V，占空比至少需要0.7，电感量选型不合理，会导致峰值电流倍剧增，或导致B的增大而饱和，你说一下频率，我可以帮你计算电感的参数

只看该作者 · 2014-12-1 10:33

Mark

只看该作者 · 2014-12-2 17:24

本帖最后由 hyseyic 于 2014-12-2 17:25 编辑

yytda 发表于 2014-12-1 09:50
你的PWM最大占空比是0.6是吗？输入12V，输出8.5V，占空比至少需要0.7，电感量选型不合理，会导致峰值电流 ...

你好。我前面发的有原理图的图片，输入12V，输出是给电池充电的，两串的锂电池（充满8.4V）,输出我应该取值8.4V吧？实际上回路的肖特基二极管上也有VD这个压降的。我认为占空比D=8.4/12=0.7(芯片的占空比是自动调节的，最大可到0.8)；PWM的频率是55KHZ，所以TS=0.018US。纹波电流取值I0=4A*0.2=0.8V。带入我上面那个公式，得到L=47UH。
麻烦您看下。这个计算合理吗？这个L是最小值对吧。我可以选取比这个大的电感对吗。谢谢。

只看该作者 · 2014-12-2 18:39

hyseyic 发表于 2014-12-2 17:24
你好。我前面发的有原理图的图片，输入12V，输出是给电池充电的，两串的锂电池（充满8.4V）,输出我应该取 ...

电感量太大了，我的计算结果是8u H就可以了。过程如下，
频率55K，
占空比0.71，T=18.1818us，
Ton=12.9us，
伏秒数=(12-8.5)12.9= 45.15
电感平均电流Li=4A
欲使电流纹波率r等于0.4，
电流增加量需等于4*0.4=1.6A
欲使电流增加量等于1.6A，
电感量L=45.15/1.6=28uH

只看该作者 · 2014-12-2 18:40

前面少写个2，是28uH

只看该作者 · 2014-12-2 22:43

yytda 发表于 2014-12-2 18:40
前面少写个2，是28uH

你的计算结果是对的。我那个计算结果不对。实际使用是选用比28UH大的电感吗？电感过大有啥影响？

只看该作者 · 2014-12-3 07:55

hyseyic 发表于 2014-12-2 22:43
你的计算结果是对的。我那个计算结果不对。实际使用是选用比28UH大的电感吗？电感过大有啥影响？ ...

28uH是最佳值，实际用的时候，可以选择稍微大一点或小一点的，如果你知道磁芯的Ae值和匝数以及线径的话，可以据此计算磁感应强度和电流的穿透深度，但这应该不是输出电流不达标的原因

只看该作者 · 2014-12-3 16:57

yytda 发表于 2014-12-3 07:55
28uH是最佳值，实际用的时候，可以选择稍微大一点或小一点的，如果你知道磁芯的Ae值和匝数以及线径的话， ...

如果远大于28UH可以吗。因为我这个电路里原来2A充电的时候，电感用的是250UH的。我如果不动这个电感量，在使用中有啥影响吗？

只看该作者 · 2014-12-3 17:05

hyseyic 发表于 2014-12-3 16:57
如果远大于28UH可以吗。因为我这个电路里原来2A充电的时候，电感用的是250UH的。我如果不动这个电感量， ...

远大于28uH是不行的，有可能会饱和，你知不知道磁芯的Ae值和铜线的匝数？如果知道的话可以计算一下有没有饱和，难道你用的是250uH？

只看该作者 · 2014-12-3 17:06

hyseyic 发表于 2014-12-3 16:57
如果远大于28UH可以吗。因为我这个电路里原来2A充电的时候，电感用的是250UH的。我如果不动这个电感量， ...

如果你真用了250uH的电感，那需要极大的磁芯才行

只看该作者 · 2014-12-3 17:06

计算是初始、还要在电路调试中不断修改！…

只看该作者 · 2014-12-6 23:15

yytda 发表于 2014-12-3 17:06
如果你真用了250uH的电感，那需要极大的磁芯才行

噢。对于电感和变压器这些我很陌生，有专门讲解这方面的书籍或者网站吗？

只看该作者 · 2015-9-22 18:49

yytda 发表于 2014-12-2 18:39
电感量太大了，我的计算结果是8u H就可以了。过程如下，
频率55K，
占空比0.71，T=18.1818us，

伏秒数=(12-8.5)12.9= 45.15
欲使电流纹波率r等于0.4，
版主，你好，这两个我不明白什么意思？或者说不明白为什么这样做,还劳烦版主解释下，谢谢你了

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