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电子电路设计中,会涉及到很多种电路的设计,buck电路就是其中一种。对于新手设计者来说,buck电路中的电感计算往往是比较头疼的一个问题,不同模式的buck电路的电感计算方法也不尽相同。本篇文章就将为大家介绍临界模式的BUCK型电感计算方法。
诸如BP2822这种滞回控制临界模式的BUCK型电感究竟该如何计算?首先,根据手册,内部的限流阈值是0.4V,那么电感电流峰值就等于这个电压除以采样电阻阻值。例如取1欧的采样电阻,那么电感电流峰值就等于:
IL_pk=0.4/1=0.4A
输出平均电流为:
Io_avg=IL_pk/2=0.2A
这样一来只剩下一个参数需要计算,那就是电感的感量。对于滞回控制临界模式的BUCK拓扑,开关管开启时,加在电感上的电压为:
Von=Vin-Vo=L*Ipk/Ton
开关管关断时,加在电感上电压为:
Voff=Vo=L*Ipk/Toff
由于Ipk、Von和Vo都是定值,从上面的式子可以看出,L的变化,最终只影响Ton和Toff,也就是,只影响开关频率或者讲开关周期。从上面的式子推出:
T=Ton+Toff=L*Ipk(1/(Vin-Vo)+1/Vo)=L*Ipk*Vin/Vo(Vin-Vo)
从这个式子最少可以看出,如果Vo不变,那么开关频率随着Vin的增大而变高,如果Vin不变,对上面的式子求导时会发现,当Vo大于Vin/2时,随着Vo增大,开关频率降低,当Vo小于Vin/2时,随着Vo增大,开关频率升高。
那么可以得出结论:
1、在Vin最低,且Vo最近接Vin/2时,开关频率最低。这点非常重要,因为有必要在设计时保证,最低开关频率高于20KHz,否则,就有可能出现音频噪声。
2、在Vin最高时,且Vo离Vin/2最远时,开关频率最高。这点对分析EMI有帮助。
下面给出一个实例介绍设计过程。
输入176--265VAC,采用填谷式PFC,输出70--90V,恒流200mA的应用。首先我们确定电感峰值电流为:
Ipk=2Iavg=400mA
电感的有效值电流为:
Irms=Ipk*(根号3)/3=0.23A
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