BOOST電路和buck電路都是(shi)開關(guan)電源中的(de)常見(jian)電路,兩者的(de)差(cha)別在于電感和二(er)極管(guan)的(de)位(wei)置以(yi)及(ji)開關(guan)元件的(de)電壓和電路結構。
BOOST電(dian)(dian)路中,電(dian)(dian)感一般位于輸(shu)出端,并(bing)用于儲存和(he)輸(shu)出電(dian)(dian)能,而(er)buck電(dian)(dian)路中,扁線電(dian)(dian)感則一般位于輸(shu)入端。
電感的(de)計算方法(fa)是(shi)根(gen)據(ju)(ju)所需的(de)輸出(chu)電流(liu)和(he)電壓(ya)來確定,主要有兩(liang)種方法(fa):方法(fa)一(yi):利用峰(feng)(feng)-峰(feng)(feng)電流(liu)法(fa)計算1. 計算開(kai)關管的(de)峰(feng)(feng)-峰(feng)(feng)電流(liu),即$I_{pk} = \frac{1}{2} \times \frac{\Delta I_{out}}{1-D}$,其中$\Delta I_{out}$為(wei)輸出(chu)電流(liu)峰(feng)(feng)-峰(feng)(feng)值,$D$為(wei)開(kai)關的(de)導通比,一(yi)般取(qu)0.5;2. 根(gen)據(ju)(ju)峰(feng)(feng)-峰(feng)(feng)電流(liu)和(he)轉換頻(pin)率計算電感值,即$L \geq \frac{(V_{in} - V_{out}) \times (1-D)}{f_{sw} \times I_{pk}}$,其中$V_{in}$和(he)$V_{out}$分別為(wei)輸入和(he)輸出(chu)電壓(ya),$f_{sw}$為(wei)轉換頻(pin)率,一(yi)般取(qu)10kHz到100kHz之間(jian)。
方法二:利用能(neng)量守(shou)恒定律(lv)計(ji)(ji)算1. 根據輸出(chu)電(dian)壓和電(dian)流計(ji)(ji)算平均功(gong)率$P_{out} = V_{out} \times I_{out}$;2. 根據能(neng)量守(shou)恒定律(lv),計(ji)(ji)算電(dian)感(gan)儲存的能(neng)量$E = \frac{1}{2} L \times I_{pk}^2$;3. 根據能(neng)量守(shou)恒定律(lv),計(ji)(ji)算開關管在(zai)一個開關周(zhou)期(qi)內的能(neng)量變化$\Delta E = P_{out} \times T = \frac{1}{2} L \times I_{pk}^2 \times (1-D)$,其中$T$為開關周(zhou)期(qi);4. 根據$\Delta E$的表達式和$L$的定義式$L = \frac{\Delta E}{\frac{1}{2} I_{pk}^2 \times (1-D)}$計(ji)(ji)算電(dian)感(gan)值。
需(xu)要注意的是,在實際應用中,除了以上兩種(zhong)方法外,還需(xu)考慮電(dian)感帶來(lai)的電(dian)壓波(bo)動等因素(su),以確保(bao)電(dian)路穩(wen)定(ding)和可靠(kao)。
除了(le)峰-峰電(dian)流(liu)法(fa)和能量(liang)守恒定律,還(huan)有(you)一些其他常用(yong)的(de)(de)方(fang)法(fa)可以計算(suan)BOOST和buck電(dian)路中所需的(de)(de)電(dian)感(gan)(gan)值(zhi)(zhi):方(fang)法(fa)三:平均(jun)電(dian)感(gan)(gan)電(dian)流(liu)法(fa)電(dian)路中電(dian)感(gan)(gan)的(de)(de)平均(jun)電(dian)流(liu)為$I_L = \frac{1}{2} (\Delta I_{out})$,其中$\Delta I_{out}$為輸出電(dian)流(liu)峰-峰值(zhi)(zhi);根據(ju)$L \geq \frac{(V_{in} - V_{out}) \times D}{f_{sw} \times I_L}$計算(suan)電(dian)感(gan)(gan)值(zhi)(zhi)。
方法四(si):恒壓(ya)(ya)比(bi)法根據輸出電壓(ya)(ya)與輸入(ru)電壓(ya)(ya)之(zhi)比(bi)$k = \frac{V_{out}}{V_{in}}$,以(yi)及開關的(de)導通比(bi)$D$計(ji)算能量轉移比(bi)$k_D = \frac{k}{1-D}$;根據$L \geq \frac{(V_{in} \times V_{out}) \times (1-D)}{f_{sw} \times V_{in}^2 \times k_D}$計(ji)算電感值。
方法五:波(bo)形分(fen)析(xi)法根(gen)據(ju)電(dian)路中(zhong)電(dian)感(gan)的電(dian)壓和電(dian)流(liu)波(bo)形樣式,進行波(bo)形分(fen)析(xi),確(que)定電(dian)感(gan)值。
需要(yao)注意的(de)是,以上方法只(zhi)是給(gei)出(chu)了電(dian)感近似值的(de)估(gu)算(suan),實際應用中需根據(ju)電(dian)路的(de)具體特(te)點及電(dian)感的(de)參數要(yao)求等因素綜合考慮,通過實驗和仿真(zhen)驗證后,進行(xing)精確(que)計算(suan)和調整,以確(que)保電(dian)路的(de)穩定(ding)性和性能表現。