Kova dönüştürücü için kapak ve indüktör boyutunun hesaplanması

Kova DCDC dönüştürücüler için indüktör ve kondansatör değerini seçme fikri nedir (genel olarak belirli bir parça numarası yok)?

Düşük dirençli rastgele bir tane denedim ve işe yarıyor, ancak optimal değerin (frek ve maksimum akıma dayalı) hesaplanmasının arkasındaki fikri bilmek istiyorum.

Bu temel bir para birimi dönüştürücüsüdür:

İndüktördeki akım , indüktör üzerindeki voltaj . Yük (direnç) ve kondansatör üzerindeki voltaj . Üst durum açık durum ve alt durum kapalı durum olarak adlandırılır. Anahtar bir PWM sinyali ile kontrol edilir.$I_L$$V_L$$V_{out}$

ve arasındaki ilişki : Dönüştürücünün anahtarı kapatıldığında, , dolayısıyla indüktör üzerindeki voltaj pozitiftir. Bu, yukarıdaki ilişkide açıklandığı gibi, indüktördeki akımın artacağı anlamına gelir. Anahtar kapatıldığında, (diyot üzerindeki voltaj düşüşü burada ihmal edilir). Böylece indüktördeki akım azalacaktır.$V_L$$I_L$

Endüktans, akımın artış ve düşüş oranını sınırlar. Daha küçük bir akım dalgalanması için daha büyük bir indüktör kullanın. Bir kapasitör burada bir voltaj tamponu gibi davrandığından, daha büyük bir kapasitör voltaj dalgalanmasını daha küçük hale getirecektir.

Her şey elbette PWM sinyalinin frekansına bağlıdır. Frekans ne kadar yüksek olursa, akımın artma süresi o kadar az olur. Böylece daha yüksek bir frekans mevcut dalgalanmayı azaltacaktır.

Bir indüktör yaptığınızda veya satın aldığınızda, indüktörün kaldırabileceği akımın akım akımının ortalama akımı +% 50'si olan tepe akımından daha büyük olduğundan emin olun.

Bir kondansatör satın aldığınızda, düşük ESR'ye sahip olduğundan, minimum güç kaybından emin olun.

Gerekli endüktans ve kapasitansın nasıl hesaplanacağı hakkında çok iyi açıklamalar bu sitede bulunmaktadır: http://www.daycounter.com/LabBook/BuckConverter/Buck-Converter-Equations.phtml Ayrıca, hesaplamak için kullanabileceğiniz bir hesap makinesi de vardır. gerekli endüktans ve kapasitans.

Kendi paranın karşılığını (veya artırmak) tasarlamak gerçekten eğlenceli! Anahtardaki anahtarlama ve iletkenlik kayıplarını, indüktördeki iletkenlik ve çekirdek kayıplarını, kapasitans ve diyottaki kayıpları dikkate almalısınız. Bir kova dönüştürücü tasarımı, en yüksek verimlilik ve en düşük maliyetle frekans, C ve L kombinasyonunu arar. (Ve dönüştürücünüzü bu sabah yaptığım gibi bir radyo vericisine dönüştürmeyin :-P)

Resim, dönüştürücüler hakkında harika bir makaleye sahip olan Wikipedia'dan .

İndüktör seçimi birçok nedenden dolayı kritiktir:

• kapasitörlere sağlanan dalgalanma akımını ve bu nedenle ESR'lerine uygulanan dalgalanma voltajını, yani çıkış dalgalanma voltajınızı belirler.
• dönüştürücünün sürekli olmayan moddan sürekli moda geçişini belirtir, bu da geri besleme döngüsü stabilitesini bilmek için önemlidir (süreksiz modlu bir kova sadece tek kutuplu bir telafi ağına ihtiyaç duyar; sürekli modlu bir kovaya iki ihtiyaç duyar), güç dağılımı ( pik ve RMS anahtar gücü, kesintili modda bir kovada aynı güç seviyesinde sürekli modda bir kovaya göre daha yüksektir) ve görev döngüsü (kesintili modda bir kova, görev döngüsünün yüke göre değişmesine neden olan ölü zaman bileşenine sahiptir ; sürekli modlu bir paranın görev döngüsü esas olarak yüke göre sabitlenir)
• indüktörün mevcut dönüş hızı dönüştürücünün geçici tepkisine bir üst sınır koyacaktır

Genel olarak, istediğiniz indüktörü seçmek daha sonra dalgalanma voltajı açısından çıkış kapasitansını boyutlandırmak daha kolaydır; kombine ESR'nin size istediğiniz dalgalanmayı verdiğinden ve kapakların, dalgalanma akımı ve indüktörün sağlayacağı frekans için uygun olduğundan emin olun.

DC akımı manyetik malzemenin geçirgenliğinin kaymasına neden olabilir, bu da anahtarlama dalgalanmasını yüksek gönderir. Manyetik tasarım konusunda deneyimli değilseniz, bir kova için uygun bir hazır raf indüktörü seçmek daha kolaydır (yani doygunluktan önce ne kadar akım tutabileceğini belirten).

[Sendust ve Kool-Mu gibi dağıtılmış boşluklu ferrit malzemelerle oynamak eğlencelidir, bu da doyurmadan ve anahtarlarınızı patlatmadan çok fazla suistimal edebilir, ancak ben kazıyorum ...]

Linear , SMPS'niz için bileşen seçme hakkında çok fazla bilgi içeren mükemmel veri sayfalarına sahiptir. Örneğin, LTC3127 için veri sayfasına baktığımda Buck-Boost İndüktör Seçimi , Çıkış ve Giriş Kondansatör Seçimi ve Kondansatör Seçimi Örneği ile ilgili bölümlere bakıyorum . Veri sayfalarının ayrıntılı hesaplamaları vardır.