鉅大LARGE | 點擊量:2498次 | 2020年02月12日
buck變換器的濾波電容電感怎么選取及用法
選擇Buck變換器電感的主要依據(jù)是變換器輸出電流的大小。假設(shè)Buck變換器的最大額定輸出電流為maxoI,最小額定輸出電流為minoI。
當Buck變換器的輸出電流等于maxoI時,仍然要保證電感工作在非飽和狀態(tài),這樣電感值才能維持恒定不變。電感值1L的恒定確保了電感上的電流線性上升和下降。
其次,最小額定輸出電流minoI和電感值1L決定了Buck變換器的工作狀態(tài)是否會進入DCM模式。我們知道,當Buck變化器工作在CCM模式時有
且當輸出電壓OV,輸入電壓dcV和變換器的工作周期T不變時,導(dǎo)通時間Ton保持不變。由CCM模式和DCM模式的臨界條件可知,CCM模式的最小輸出電流為
聯(lián)立三式得Buck變換器CCM模式和DCM模式的臨界電感值為
Buck變換器輸出電容的選擇和紋波電壓
Buck變換器輸出電容的選擇和紋波電壓的大小密切相關(guān)。我們知道,實際的電容C1可以等效為如圖所示的電路結(jié)構(gòu)。其中電阻R0為等效串連電阻(EquivalentSeriesResistance,ESR),電感L0為等效串連電感(EquivalentSeriesInductance,ESL)。當頻率低于300KHz或500KHz時,電容C1的等效串連電感可以忽略,輸出紋波電壓主要取決于電容C0和等效串連電阻R0。
圖電容C1的等效電路及電容C1上的電流電壓變化
由上圖可知,電容C1上的電流為
所以,電容C1上的電流最大變化量為1Li?,故等效串連電阻R0上產(chǎn)生的電壓波動峰峰值為
電容C0上的電壓紋波峰峰值為
所以,輸出電壓OV上的電壓紋波ppV為
但從一些廠家的產(chǎn)品手冊可知,大多數(shù)常用鋁電解電容00*RC是一個常數(shù),且等于50~80*10^-6F-~。而Buck變換器的工作頻率一般為20~50KHz,所以其周期為20~50*10^-6S。因此,
所以,一般情況下我們可以忽略電容C0產(chǎn)生的紋波電壓,那么電壓紋波ppV近似為
而電壓紋波和電感電流變化量可以由系統(tǒng)參數(shù)得到,所以可以求出變量0R的值。然后由常用鋁電解電容00*RC是一個常數(shù)可以計算出系統(tǒng)應(yīng)該選用的電容值0C。技術(shù)專區(qū)可用于高電壓測試的有源負載直流二倍壓升壓電路圖(CD4069/LTC3786/電容式倍壓升壓電路)直流二倍壓整流電路圖(多諧振蕩電路/時基電路NE555/變壓器)交流轉(zhuǎn)直流電路圖大全(逆變電源/升壓電源/交流直流轉(zhuǎn)換器)48v轉(zhuǎn)12v轉(zhuǎn)換器電路圖(五款48v轉(zhuǎn)12v轉(zhuǎn)換器電路原理圖詳解)