你看100本书也找不到的知识:宽电压BOOST的电感取值!
本帖最后由 PowerAnts 于 2022-4-11 13:25 编辑无论是BUCK还是BOOST,电感的设计有多个偏向:最小损耗法、最小体积法、最大纹波法,你如何选择?
以纹波法为例,所有的教材上建议纹波率取0.2~0.4,设计者于是拍拍脑脑,取0.3,没错,这是中庸之道!
L=ton*vin/deltI (1)
但是,对于宽电压输入的情况,用那个电压来计算电感量?抓狂了吧!!!
且看本人研究心得:
deltI=k*Io*vout/vin (2)
ton=D/f (3)
D=(vo-vin)/vo (4)
将(2),(3),(4)代入(1),得
L=(vo-vin)*vin^2/(k.f.Io*vo^2)
k, f, Io已经确定,vo与vin什么关系,L最大?
求导太太麻烦,递归求解,得:
vin=2vo/3
==========================================
OK!
对于10-45V升48V,用输入32V求电感
对于10-20V升48V,用输入20V求电感
对于36-45V升48V,用输入36V求电感
你看废了吗? buck与boost对偶,举一反三即可! 你看废了吗?
-------------
废了{:titter:} 请问Buck电路输出恒定功率,比如400W,80V5A与20V20A,用哪个计算比较合适? 对于那种输入和输出都是不定范围(可调的), buck boost双向的全桥同步整流电源, 比如一端12-48V输入输出, 一端0-24V输入输出,
还真是没有针对性的计算, 几个大厂相关应用的文档中, 也没有相关的介绍.
开关电源如此普及的今天, 简直就是未解之谜 momo_li 发表于 2022-4-11 13:22
对于那种输入和输出都是不定范围(可调的), buck boost双向的全桥同步整流电源, 比如一端12-48V输入输出, 一 ...
(引用自5楼)
本人长年专注于研究这类问题哈 不要100本,推荐一本入门的书行不? 最好是能深入浅出的,比如像阿三那本“精通开关电源设计”那样能看的进去的{:lol:} PowerAnts 发表于 2022-4-11 13:24
本人长年专注于研究这类问题哈
(引用自6楼)
去年年底做一个升压的板子, 0.1-5V升压到15V, 搞来搞去根本就没法计算, 升压比太高了,
最后还是用小电感加变频的方式解决的, 实际到了非常高的升压比, 基本上高压侧就没什么功率了, 请问公式(2)deltI=k*Io*vout/vin 是根据什么推出来的?没看懂 楼上的哥们儿,你确定是0.1升15,不是1.0升15?没打错吧,我只能膜拜大佬了… peteryzm 发表于 2022-4-11 13:54
请问公式(2)deltI=k*Io*vout/vin 是根据什么推出来的?没看懂
(引用自9楼)
k是满载时电感中电流的纹波系数 vtte 发表于 2022-4-11 14:07
楼上的哥们儿,你确定是0.1升15,不是1.0升15?没打错吧,我只能膜拜大佬了… ...
(引用自10楼)
做过10mV自启动升3.3V的BOOST PowerAnts 发表于 2022-4-11 14:12
做过10mV自启动升3.3V的BOOST
(引用自12楼)
10mV自启动?
什么器件能在10mV开始工作啊? vtte 发表于 2022-4-11 14:07
楼上的哥们儿,你确定是0.1升15,不是1.0升15?没打错吧,我只能膜拜大佬了… ...
(引用自10楼)
特定应用硬刚指标而已, 到这个级别的升压比已经没多少实际使用价值了, 能像楼主这样水平才是大佬, 我水平还是差的很多, PowerAnts 发表于 2022-4-11 14:12
做过10mV自启动升3.3V的BOOST
(引用自12楼)
感觉现在自己都被高度集成的专用芯片惯坏了, 遇到极限的电路根本就束手无策 4.7uh , 10uh ,22uh 焊上去测一吧 PowerAnts 发表于 2022-4-11 14:07
k是满载时电感中电流的纹波系数
(引用自11楼)
明白了,boost电路输出电流和电感电流不一样 cne53102 发表于 2022-4-11 14:18
10mV自启动?
什么器件能在10mV开始工作啊?
(引用自13楼)
用耗尽型JFET做的RCC PowerAnts 发表于 2022-4-11 14:37
用耗尽型JFET做的RCC
(引用自18楼)
啊~{:biggrin:} 原来如此,感谢,还真没往JFET上想过 精通开关电源58页有讲到,不过是算r的最大值。它那个是r=Vo*D*(1-D)^2/(Io*f*L)。
这个点算电感值,那还得在最小输入电压算电流值。
在这个点算L,r的波动范围能小点。但是会不会导致电感实物体积太大-费钱,毕竟在最小输入点算的r虽然波动大,但是r一定范围都会工作正常。一般书籍的例子都是在输入最小点算的。 R88 发表于 2022-4-11 15:16
精通开关电源58页有讲到,不过是算r的最大值。它那个是r=Vo*D*(1-D)^2/(Io*f*L)。
这个点算电感值,那还 ...
(引用自20楼)
你应该是没明白主贴的意思,主贴是在设定的纹波率(k值)条件下,求得最大电感量。只需要没定K单一变量即可。
《精通开关电源》58页,是设定了占空比和电感量来求纹波率,这本书中要设两个变量来求纹波率,要一次算好完全得靠运气 本来目的就是要找到那个输入电压纹波率最大!
设定占空比就要设定输入电压,就本末倒置了。 显然,在VIN最小时计算电感量更是不对,因为纹波率在整个输入范围内是二次函数,极小与最大区间有一个最大值,两头都小
纹波率于VIN的图像,左右旋转90度我也很喜欢 {:lol:} PowerAnts 发表于 2022-4-11 15:39
你应该是没明白主贴的意思,主贴是在设定的纹波率(k值)条件下,求得最大电感量。只需要没定K单一变量即 ...
(引用自21楼)
对,一样的。。。把D换车1-Vin/Vo就跟一楼的公式一模一样了,书中是L恒定D=0.33时r最大(D*(1-D)^2的最大值),想一想同理r恒定D=0.33时L也是最大的,D=0.33对应一楼的Vin=(2/3)vo一样。
r固定在D=0.33计算的L最大,vin变小r变小,vin变大r也变小。
在输入电压最低计算的L,r随着vin增大先变大在变小,但是r变化影响有多大不清楚啊,我看过一篇资料r的最佳值还在0.8呢。
我没做过很宽范围的,对比不了效果,只是猜测。 看废了。。。 R88 发表于 2022-4-11 18:15
对,一样的。。。把D换车1-Vin/Vo就跟一楼的公式一模一样了,书中是L恒定D=0.33时r最大(D*(1-D)^2的最大 ...
(引用自25楼)
书中是用不同的电感量来“试算”,现在的目的是想要一次性评估出恬当的电感量 虽然没看懂,但还是mark一下。{:smile:} R88 发表于 2022-4-11 18:15
对,一样的。。。把D换车1-Vin/Vo就跟一楼的公式一模一样了,书中是L恒定D=0.33时r最大(D*(1-D)^2的最大 ...
(引用自25楼)
你是对的!我在这本书的后面找到了D=0.33, r 最大的部份。
十几年前看过很多书,后来很少看,没看过这本书,我草帅了 {:lol:} 有没有自带0.9V升3V的单片机? 干电池1.5V供电系统 R88 发表于 2022-4-11 18:15
对,一样的。。。把D换车1-Vin/Vo就跟一楼的公式一模一样了,书中是L恒定D=0.33时r最大(D*(1-D)^2的最大 ...
(引用自25楼)
我给出了L最大时,VIN/VOUT=2/3的来历,这本书上只给了结果,相较而言我也还是可以的哈 lnso 发表于 2022-4-11 22:45
有没有自带0.9V升3V的单片机?
(引用自30楼)
我记得AVR就有, 0.7V启动的
不过没必要吧, 随便上个BL8531什么的就解决了 PowerAnts 发表于 2022-4-11 14:37
用耗尽型JFET做的RCC
(引用自18楼)
用jFET器件 也能工作于10mV 这么低的电压下么?
还能把10mv升压到3.3V? 靠近听有声音怎么处理 polarbear 发表于 2022-4-12 10:28
用jFET器件 也能工作于10mV 这么低的电压下么?
还能把10mv升压到3.3V?
(引用自34楼)
耗近型,在夹断之前是导通的,那怕是1uV tomzbj 发表于 2022-4-12 09:52
我记得AVR就有, 0.7V启动的
不过没必要吧, 随便上个BL8531什么的就解决了
(引用自33楼)
板子空间有限,而且自带升压的SOP8的封装的单片机据说才0.7元。BL8531就4,5毛钱了。怎么玩? 我从来不去计算,找几个来焊上测试,满输出工作一会下摸一下管子温升 电感温升,电感量大了电感发烫,电感量小了管子烫,平衡了效率最高 WUWEWU 发表于 2022-4-12 22:03
我从来不去计算,找几个来焊上测试,满输出工作一会下摸一下管子温升 电感温升,电感量大了电感发烫,电感 ...
(引用自38楼)
老哥,你能不能拍视频啊,我好想看你维修或者造东西 WUWEWU 发表于 2022-4-12 22:03
我从来不去计算,找几个来焊上测试,满输出工作一会下摸一下管子温升 电感温升,电感量大了电感发烫,电感 ...
(引用自38楼)
嗯,你非常牛逼 WUWEWU 发表于 2022-4-12 22:03
我从来不去计算,找几个来焊上测试,满输出工作一会下摸一下管子温升 电感温升,电感量大了电感发烫,电感 ...
(引用自38楼)
磁损与铜损互相牵制 PowerAnts 发表于 2022-4-12 23:49
嗯,你非常牛逼
(引用自40楼)
楼主,您好,近期boost电感电流开通与关断有高频8M
的阻尼震荡,经研究应该是boost电感寄生电容与pcb线路漏感引起的,请问您调试有遇到过吗? songyongpan 发表于 2022-4-13 13:11
楼主,您好,近期boost电感电流开通与关断有高频8M
的阻尼震荡,经研究应该是boost电感寄生电容与pcb线路 ...
(引用自42楼)
这个问题很好解决,先测量振荡频率,然后挂一个1nF电容再看频率,如果变得不明显就并大点,变得太多就并小点。
求出原电路中寄生电容Cr与寄生电感量Lr,再求出二者的特征频率R,取0.5R并在MOSFET的DS间进行阻尼, 电阻上串1~4Cr隔直,会非常漂亮 songyongpan 发表于 2022-4-13 13:07
磁损与铜损互相牵制
(引用自41楼)
吴大侠是抽象派的,不能跟他比 {:lol:} 楼主最近干货很多,可惜开关电源这块没入门,一直用成品的模块,最多的一次板子上3个DC-DC模块电源 本帖最后由 WUWEWU 于 2022-4-13 20:51 编辑
PowerAnts 发表于 2022-4-13 13:44
吴大侠是抽象派的,不能跟他比
(引用自44楼)
我画电路 参数估算,测试调试过程,手段都是简单粗暴的,我追求的是花尽量少的精力去做完每一个小项目(因为都是些一件两件 非量产东西,每个小东西只能挣几十元,各种事情有多又杂)只能这样才能勉强维持生计,你看我两天前设计改制的mppt充电控制器,台面堆积的几个电感,就是随手完成的,从需要实现的功能构思,规划,找个可以原基础可以利用DC-DC,搭棚几个原件改造,到调试出来,也就一两天时间)必须提高干活效率 WUWEWU 发表于 2022-4-13 20:42
我画电路 参数估算,测试调试过程,手段都是简单粗暴的,我追求的是花尽量少的精力去做完每一个小项目( ...
(引用自46楼)
我一直是很看好你的!你如果是维护设备程序,肯定是把HEX读出来,手写几十行,然后直接编辑HXE再烧回去就OK了! 网友们最近几个月时常建议你往网红维修发展,其实你可以考虑 PowerAnts 发表于 2022-4-13 21:01
网友们最近几个月时常建议你往网红维修发展,其实你可以考虑
(引用自48楼)
我不爱刷视频,对拍视频也不感兴趣,就只会埋头干活,做些实实在在的事 PowerAnts 发表于 2022-4-13 20:55
我一直是很看好你的!你如果是维护设备程序,肯定是把HEX读出来,手写几十行,然后直接编辑HXE再烧回去就 ...
(引用自47楼)
最早我是学单片机的,也希望在程序方面有造化,学了汇编,又学了C,还做过小项目(51单片机,12864屏做了个时钟万年历,后来经常在编译代码出现一些莫名的错误,没有可以带我入门的高手,同事喜欢看我笑话(特别是写的程序bug时返工被老板训)我英语不行,只好改行专注硬件,这样就没有跟同事有冲突了,后来硬件设计方面有点成就,大家才能和谐 WUWEWU 发表于 2022-4-12 22:03
我从来不去计算,找几个来焊上测试,满输出工作一会下摸一下管子温升 电感温升,电感量大了电感发烫,电感 ...
(引用自38楼)
NB,这样玩。环路怎么调节 pid的尝试 PowerAnts 发表于 2022-4-13 13:43
这个问题很好解决,先测量振荡频率,然后挂一个1nF电容再看频率,如果变得不明显就并大点,变得太多就并 ...
(引用自43楼)
楼主我今天正在测试您提供的方法,实测数据如下:
首先测得原先开关时电感电流震荡频率:5.7MHz
在电感L两脚并联5.5nF电容,震荡频率:2.7MHz
计算寄生电容:1.92nF,寄生电感406nH
MOS管DS之间RC吸收电路参数:取R=根号(L/C)=16Ω,C=5.5nF
电流震荡未消除,RC吸收很热 songyongpan 发表于 2022-4-16 14:44
楼主我今天正在测试您提供的方法,实测数据如下:
首先测得原先开关时电感电流震荡频率:5.7MHz
在电感 ...
(引用自52楼)
谁让你并电感上?要并在开关上,要对并联LC进行临介阻尼,吸收电阻取特征阻抗的一半,你取一倍太大了 songyongpan 发表于 2022-4-16 14:44
楼主我今天正在测试您提供的方法,实测数据如下:
首先测得原先开关时电感电流震荡频率:5.7MHz
在电感 ...
(引用自52楼)
寄生电容大,频率高,电压高,这三种情况不适合RC阻尼,只能压开关驱动了,牺牲效率抑制dv/dt, di/dt,保EMI 最高精神:上软开关拓扑 PowerAnts 发表于 2022-4-16 15:06
谁让你并电感上?要并在开关上,要对并联LC进行临介阻尼,吸收电阻取特征阻抗的一半,你取一倍太大了 ...
(引用自53楼)
楼主 我刚刚改变测试方法 将10nF电容直接并在MOS管DS间,发现震荡依旧,改变很小,我继续加大测试一下。
电感我今天尝试了分布式绕组(分成两半绕制)发现此震荡消失,可是工艺会导致绕线复杂,还是希望能够从RC吸收或者更换碳化硅MOS这块想想办法。 songyongpan 发表于 2022-4-16 15:40
楼主 我刚刚改变测试方法 将10nF电容直接并在MOS管DS间,发现震荡依旧,改变很小,我继续加大测试一下。
...
(引用自56楼)
测试时在开关上并电容并不能削弱振荡,这只是个手段而不是目的,过程中甚至还可能产生幅度更高的振荡。
我们的最终目的是找到寄生电容和寄生电感的参数和振铃的特性阻抗,按并联振荡取0.5倍,串联取2倍进行阻尼。
如果消耗的功率较高,那就不适用,不如开关适当降速。也可以双管齐下,在效率和EMI二者之间折中一下 PowerAnts 发表于 2022-4-16 15:14
寄生电容大,频率高,电压高,这三种情况不适合RC阻尼,只能压开关驱动了,牺牲效率抑制dv/dt, di/dt,保 ...
(引用自54楼)
嗯嗯是的 楼主 之前改栅极驱动电阻可以避过高频谐振频点,能够抑制一部分,震荡比较轻 PowerAnts 发表于 2022-4-16 15:59
测试时在开关上并电容并不能削弱振荡,这只是个手段而不是目的,过程中甚至还可能产生幅度更高的振荡。
...
(引用自57楼)
嗯嗯 目前这款是意法的950V 常规mos,也换过碳化硅1200V的mos,输出电容比意法的小一半,可以改变谐振频点,减轻震荡情况,目前打算往电感或者MOS方面考虑了,目前用的60的环,绕了120多匝,线材太多,打算改为125的环把匝数降下来,降低寄生电容,同时还可以在轻载维持住CCM模式 R88 发表于 2022-4-11 18:15
对,一样的。。。把D换车1-Vin/Vo就跟一楼的公式一模一样了,书中是L恒定D=0.33时r最大(D*(1-D)^2的最大 ...
(引用自25楼)
请问 哪本书 第几版
为什么我这本王志强翻译的第二版上没有上述公式 190805562sky 发表于 2022-4-18 20:22
请问 哪本书 第几版
为什么我这本王志强翻译的第二版上没有上述公式
(引用自60楼)
就是第二版,章节名称是“r值固定时,对连续导通模式的考虑”
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