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李俊

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工程师手把手教你,选择boost升压电路的电感只需三个公式

BOOST电源架构是一种非常经典的升压电源方案,它是利用开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出的一种开关电源,它以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用在各行业电子设备,是不可缺少的一种电源架构。
以前介绍过BOOST电路的基本原理:
BOOST升压电路原理详解
今天介绍下怎么选择Boost升压电路的电感,看完这篇文章你就会选择电感了。
根据以前文章的推导,开关闭合时,充电路径见上图绿色回路,此时给电感充电,可以列出方程:

最后一个公式,电源的输出总电流,是直流电基础之上,叠加的交流电流,我们需要计算直流加交流时的最大电流:

从推导的公式可以看出,选择大电感时,产生的纹波也小,可以降低电感器的磁滞损耗和 EMI。但同样地,物极必反,负载瞬态响应时间增加。
我们对上图中的boost进行仿真,分别对比470uH和100uH时的纹波,示波器中绿色的是输出电压,红色的是电感电流。
加微信「chunhou0820」获取:boost仿真文件
可以看出其仿真结果与计算基本一致,在Vi=10V,Vo=20V,f=20Khz,D=50%前提下:
电感选取为470uH时,△Ion=0.5A;
电感选取为100uH时,△Ion=2.5A;
(1mV=1mA)而输出电压基本不变

以上介绍的是计算流经电感的最大电流,下面介绍如何根据电流选择电感,知道了最大电流再选择电感,此过程和选择BUCK电感的过程接近
1. 电感值
电感值通常要留一定余量比如20%-30%,然后将具体数值落入实际的电感值内。

2.饱和电流
Isat要大于计算的最大电流,一般建议Isat要比Imax高大约20%-30%。
3. 自谐振频率
理想电感的阻抗随着频率增加而增加,而实际电感具有直流电阻和寄生电容,在低频处呈现感性,在高频处呈现容性。我们需要让电感的自谐振频率避开它的工作频率,一般可以以10倍频率作为参考,也就是说开关频率要低于谐振频率的10%。
4.直流电阻DCR
大的DCR会引起热损,尤其是在重载情况下,对于DCR具体的选择一般没有特殊要求,尽量小一些。

回帖(6)

王栋春

2021-7-27 12:58:21
非常实用的资料
1 举报

钟梓剑

2021-7-28 10:42:42
谢谢分享, 非常好!辛苦了。
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尹会胜

2021-7-31 19:53:04
谢谢分享!!
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人生乐事

2021-7-31 23:45:36
学习到了,感谢分享,楼主厉害!
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1653195900.147400

2021-8-6 14:18:04
不错,值得学习
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h1654155963.6256

2021-8-10 11:22:18
好,正好用到,谢谢分享
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