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看一看:看一看;电源设计:注意SEPIC耦合电感回路电流

发布时间:2021-11-18 16:52:29 阅读: 来源:密封条厂家

在这篇《电源设计小贴士》中,我们将肯定SEPIC拓扑中耦合电感的1些漏电感要求。在不要求主级电路和次级电路之间电气隔离且输入电压高于或低于输出电压时,SEPIC是1种非常有用的拓扑。在要求短路电路保护时,我们可以使用它来代替升压转换器。SEPIC转换器的特点是单开关工作和连续输入电流,从而带来较低的电磁干扰(EMI)。这类拓扑(如图1所示)可使用两个单独的电感(或由于电感的电压波形类似),因此还可以使用1个耦合电感,如图所示。因其体积和本钱均小于两个单独的电感,耦合电感颇具吸引力。其存在的缺点是标准电感其实不是总是针对全部可能的利用进行优化。 这类电路的电流和电压波形与连续电流模式(CCM)反向电路类似。开启Q1时,其利用耦合电感主级的输入电压,在电路中构成能量。关闭Q1时,电感的电压逆转,然后被钳制到输出电压。电容C_AC便为SEPIC与反向电路的差别所在;Q1开启时,次级电感电流流过它然后接地。Q1关闭时,主级电感电流流过C_AC,从而增加流经D1的输出电流。相比反向电路,这类拓扑的1个较大好处是FET和2极管电压均遭到C_AC的钳制,并且电路中很少有振铃。这样,我们便可以选择使用更低的电压,并由此而产生更高功效的器件。图1 SEPIC转换器使用1个开关来升降输出电压

由于这类拓扑与反向拓扑类似,因此许多人会认为要求有1套紧密耦合的绕组。但是,情况却其实不是如此。图2显示了连续SEPIC的两个工作状态,其变压器已通过漏电感(LL)、磁化电感(LM)和1个理想变压器(T)建模。经检查,漏电感的电压等于C_AC的电压。因此,较小值C_AC或较小漏电感的大AC电压会构成较大的回路电流。较大的回路电流会降落转换器的效率和EMI性能,而这类情况是我们所不希望出现的。减少这类大回路电流的1种方法是增加耦合电容(C_AC)。但是,这样做是以本钱、尺寸和可靠性为代价的。1种更加精明的方法是增加漏电感拆迁分的房子怎么办房产证,其在指定某个定制磁性组件的情况下可以很轻松地实现。图2a和2b SEPIC转换器的两种工作状态。漏电感的AC电压等于耦合电容电压

有趣的是,极少的厂商已认识到了这1事实,并且许多厂商已针对SEPIC利用生产出了低漏电感的电感。另外1方面,Coilcraft具有约0.5 uH漏电感的47 uH MSD1260,同时还于最新开发出了这类设计的其他版本,其具有10 uH以上的漏电感。前面,我们讨论了耦合电容器AC电压被施加于耦合电感漏电感的情况。漏电感电压会在电源中引发较大的回路电流。在第2部分中,我们将介绍利用疏松耦合电感和紧密耦合电感所构建电源的1些丈量结果。我们构建起如图所示电路,并对其进行描述。该电路可在汽车市场获得利用。这里,其具有1个8V到36V的宽范围输入,可以为稳定12-V输出以上或以下。汽车市场更喜欢使用陶瓷电容器,缘由是其宽温度范围、长寿命、高纹波电流额定值和高可靠性。结果,耦合电容器 (C6) 便为陶瓷的。这就意味着,相比电解电容器,它具有较高的AC电压,同时这类电路会对低漏电感值更加敏感。图 SEPIC转换器可利用1个单开关降压或升压

该电路中的两个47 uH Coilcraft电感分别为:1个非常低漏电感(0.5 uH)的MSD1260,和1个较高漏电感 (14 uH) 的MSC1278。下图显示了这两个电感的1次电流波形。左边为 MSC1278电感的输入电流(流入L1的引脚1),而右边为MSD1260输入电流波形。左边的电流为1般情况。电流主要为其3角AC分量的DC。右边的波形为利用耦合电感的高AC电压和1个低漏电感值所得到的结果。峰值电流几近为DC输入电流的两倍,而RMS电流比高漏电感情况多出50%。低漏电感(右边)带来严重的耦合电感回路电流

很明显,利用紧密耦合电感对这类电源进行电磁干扰(EMI)滤波会存在更多的问题。这两种设计之间的AC输入电流比约为5:1,也就是说还需要14 dB的衰减。这类高回路电流产生的第2个影响是对转换器效率的影响拆迁房还可以出售吗。由于电源中多出了50%的RMS电流,传导消耗将会增加1倍以上。下图将这两种电感的效率进行了比较(电路其它部分保持不变)。12V到 12V转换时,两种结果都很不错——都在90%左右。但是有证房屋会被强拆吗,疏松耦合电感在负载范围得到的效率高出1到2个百分点,而它的DC电阻与紧密耦合电感是1样的强拆案子实体违法是什么意思。由于更少的电流,高漏电感(MSC1278)产生更高的效率

总之,SEPIC转换器中的耦合电感可以缩小电源的体积,降落电源的本钱。电感其实不需要紧密耦合。实际上,紧密耦合会增加电源内的电流,从而使输入滤波复杂化并降落效率。选择合适漏电感值的最简单方法是利用模拟。但是,您也能够先估算出耦合电容器的电压,然后设置允许纹波电流,最后计算得到最小漏电感。如欲了解本文及其他电源解决方案的更多详情,敬请访问:www.ti.com.cn/power 。参考文献《SEPIC 转换器从漏电感中收获颇丰》,作者:Betten, John,PowerPulse.net, http://www.powerpulse.net/techPaper.php?paperID=153Coilcraft Catalog, 《MSD1260 产品说明书》Betten棚户区回迁房用交房产税吗, John; 《SEPIC转换器受益于漏电感》,PowerPulse.net作者:Robert Kollman,德州仪器 (TI)(end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章