道可道 发表于 2013-4-9 16:42:12

求助，Buck电路中电感值的选取？

输入为42V，输出5.1-40V可调，频率200Khz，最大输出电流10A。所选取的芯片为L4970A
下面是我的计算方法，在网上找的，不知道是否正确？

1. 計算電路中開關的週期Ｔ：Ｔ=1/f=1/200 kHz=5μs
2. 計算電路中開關的占空比Ｄ：Ｄmin=Vo（min）/Vin=5.1V/ 42V=0.12   
Ｄmax=Vo（max）/Vin=40V/ 42V=0.95
3. 計算開關導通時間Ton：Ton（min）=ＴxＤmin=5μs×0.12=0.6μs
                        Ton（max）=ＴxＤmin=5μs×0.95=4.75μs
4. 計算電感的紋波電流dI，一般不超過最大輸出電流的10-30%：
                     dI（max）=Io×0.3=10A×0.3=3A
                     dI（min）=Io×0.3=10A×0.1=1A
5. 計算電感兩端的電壓V：V=Vin-Vout（min）- Vdiode=42V-5.1V-1V=35.9V
6.計算最小的感應係數，由V=LdI/dt得出：Lmin＝Vdt/ dI=35.9V×0.6μs/3 A=7.18μH
                                    Lmax＝Vdt/ dI=35.9V×4.75μs/1 A=170.5μH
7. 計算考慮誤差的感應係數，考慮到與標準之間20%的偏差和在額定電流下會有10-35％降幅：Lmin=7.18μH/（0.8×0.65）=13.8μH ,
             Lmax=170.5μH/（0.8×0.65）=328μH再考慮到工作在連續電流模式下，因此感應係數調高到15uH,330uH。
8. 計算峰值電流Ipeak：Ipeak=Io（max）+dI/2=10A+1.5A/2=11.5A

二楼附上原理图

道可道 发表于 2013-4-9 16:43:29


图中电感的值为150uh，现在问题是150uh的电感不好买，因此寻求其他代替感值。因此我的结论是在15uh-330uh的电感值都可选取，不知道是否正确？

llssr 发表于 2013-4-9 18:04:51

前边的都是对的，但是：6.計算最小的感應係數，由V=LdI/dt得出：Lmin＝Vdt/ dI=35.9V×0.6μs/3 A=7.18μH   Lmax＝Vdt/ dI=35.9V×4.75μs/1 A=170.5μH对应数据错了！
实际电感应该按照最低输出电压时计算，也就是：Lmin=（42-5.1）V×0.6μs/1 A=22.14μH，实际可取27uH及以上（参考条件：纹波电流为0.1*Iout）
而楼主的最大输出电压下的V=（42-40）V而不是35.9V

llssr 发表于 2013-4-9 18:08:16

本帖最后由 llssr 于 2013-4-9 18:10 编辑

道可道 发表于 2013-4-9 16:43 static/image/common/back.gif
图中电感的值为150uh，现在问题是150uh的电感不好买，因此寻求其他代替感值。因此我的结论是在15uh-330uh ...

看了芯片，楼主这么大电流用这个芯片内置的管子散热不好处理吧

wy2000 发表于 2013-4-9 18:11:58

电流这样大的话，最好外面NMOS同步整流。电感的话用在BUCK上可以适当大一点。这样纹波会小。最主要的是要注意电感不能磁饱和。

道可道 发表于 2013-4-9 19:35:57

llssr 发表于 2013-4-9 18:08 static/image/common/back.gif
看了芯片，楼主这么大电流用这个芯片内置的管子散热不好处理吧

现在看来，只能加个散热器了

道可道 发表于 2013-4-9 22:28:43

llssr 发表于 2013-4-9 18:04 static/image/common/back.gif
前边的都是对的，但是：6.計算最小的感應係數，由V=LdI/dt得出：Lmin＝Vdt/ dI=35.9V×0.6μs/3 A=7.18μH...

那么请问前辈这个电感的上限值是多少呢，这个该如何计算？

llssr 发表于 2013-4-10 08:11:10

道可道 发表于 2013-4-9 22:28 static/image/common/back.gif
那么请问前辈这个电感的上限值是多少呢，这个该如何计算？

不知道什么上限计算的式子，一般是要把批量绕制的误差加上去，如果是标准围观的电感则适当取个常规的值，太大了没什么意义，因为电感大于计算的那个值以后，纹波不会改变太多，并且成本会增加，铜损也增加

llssr 发表于 2013-4-10 08:12:09

道可道 发表于 2013-4-9 19:35 static/image/common/back.gif
现在看来，只能加个散热器了

原来你还不想加散热器？这个封装来说你要加个体积较大的，必要的时候还需要加风扇吧

skyandcity 发表于 2013-4-10 12:26:17

电感原来是这样算的，学习了

bart 发表于 2013-4-11 13:48:42

直接用http://www.ti.com/tool/powerstage-designer计算机

道可道 发表于 2013-4-11 20:46:32

bart 发表于 2013-4-11 13:48 static/image/common/back.gif
直接用http://www.ti.com/tool/powerstage-designer计算机

谢谢，我看看这个东东

道可道 发表于 2013-4-11 20:47:10

llssr 发表于 2013-4-10 08:12 static/image/common/back.gif
原来你还不想加散热器？这个封装来说你要加个体积较大的，必要的时候还需要加风扇吧 ...

这么简单的破电源电路，需要风扇？

道可道 发表于 2013-4-11 21:00:01

11楼介绍的这个软件真不错

ljbskx 发表于 2014-5-22 16:59:10

学习了一下，不错

stevenniu500 发表于 2014-8-5 08:25:56

嗯，受教了。谢谢各位了！
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