Cách chọn cuộn cảm cho bộ chuyển đổi tăng áp

Dưới đây là hướng dẫn từng bước về cách chọn cuộn cảm cho bộ chuyển đổi tăng cường. Điều này được chứng minh trong nhiều sản phẩm được tung ra thị trường.

1. Chọn giá trị điện cảm

a. Xác định tần số chuyển đổi cho bộ chuyển đổi tăng cường

Ví dụ: Fsw = 300kHz

b. Xác định điện áp đầu vào và đầu ra

Ví dụ: Vin = 12V, Vout = 24V

c. Xác định chu kỳ nhiệm vụ

Dutycycle = 1 – (Wine / Vault)

Thí dụ:

Dutycycle = 1 – (Vin / Vout) = 1 – (12V / 24V) = 50%

d. Biết dòng tải tối đa, (Iload)

Ví dụ: Iload_max = 10A

e. Biết dòng điện đầu vào (Iin)

Dòng điện đầu vào = Vout X Iload_max / Vin

Thí dụ:

Dòng điện đầu vào = Vout X Iload_max / Vin = 24V X 10A / 12V = 20A

Phương trình trên chỉ là một phương pháp nhanh chóng; không chính xác nhưng quá đủ để thực hiện công việc. Học điện tử

f. Giả sử Ripple hiện tại, (gợn sóng)

Để xác định kích thước điện cảm, bạn cần giả sử một dòng điện gợn sóng.

Quy tắc ngón tay cái là 10% -30% dòng điện đầu vào.

Ví dụ: gợn sóng = 10% X Iin = 0,1 X 20A = 2A

g. Tính giá trị điện cảm bằng công thức dưới đây

L = [(Dutycycle / Fsw) X Vin] / [gợn sóng]

Thí dụ:

L = [(0,5 / 300kHz) X 12V] / [2A] = 10uH

                Ở đâu;

                Dutycycle – tăng chu kỳ làm việc của bộ chuyển đổi

                Fsw – Tăng tần số chuyển đổi bộ chuyển đổi

                Vin – Điện áp đầu vào bộ chuyển đổi tăng cường

                Vsw_drop – sụt áp của công tắc (có thể giả định là 0 cho lý tưởng)

                Ripple – dòng điện gợn sóng của cuộn cảm

                Vout – Điện áp đầu ra của bộ chuyển đổi tăng cường

2. Chọn giá trị điện cảm dựa trên phần danh mục và tính lại dòng điện Ripple

Trong trường hợp giá trị điện cảm thu được không phải là giá trị tiêu chuẩn, bạn cần chọn một giá trị tiêu chuẩn. Sau đó, viết lại phương trình điện cảm để có dòng điện gợn sóng tương ứng dựa trên độ tự cảm đã chọn.

Điện cảm tính toán ở trên đã là một giá trị tiêu chuẩn.

3. Tính dòng điện đỉnh (Ipeak)

Dòng điện đỉnh sẽ là cơ sở của định mức dòng điện bão hòa cuộn cảm. Cuộn cảm thực tế phải có định mức dòng bão hòa cao hơn dòng điện đỉnh được tính toán.

Ipeak = [Dutycycle X ripple – 2 X Iload – ripple] / [2 X (Dutycycle – 1)]

Thí dụ:

Ipeak = [0,5 X 2A – 2 X 10A – 2A] / [2 X (0,5 – 1)] = 21A

4. Tính dòng điện RMS

Dòng điện RMS là cần thiết để kích thước tương ứng với định mức dòng điện liên tục của cuộn cảm.

                Irms = [ripple / sqrt (3)] + Ipeak – gợn sóng

                Thực hiện:

Irms = [ripple / sqrt (3)] + Ipeak – ripple = [2A / sqrt (3)] + 21A – 2A = 20.15A

5. Lựa chọn phần cuối cùng

Chọn cuộn cảm có độ tự cảm 10uH. Chọn một trong đó có dung sai nhỏ nhất. Dòng điện dẫn rms phải cao hơn 20,15A. Cân nhắc mức căng thẳng tối đa là 75%. Đánh giá dòng điện bão hòa cuộn cảm phải cao hơn 21A. 75% căng thẳng tối đa sẽ làm.