Przewodnik wyboru właściwego induktora dla aplikacji DC-DC Boost

Istnieje wiele obszarów zastosowań DC-DC, takich jak medyczne (przenośne), samochodowe, telekomunikacyjne i inne. W tym artykule omówimy, jak wybrać odpowiedni induktor, wykorzystując stopniowe DC-DC znane jako Converter ®Boost Converter.¡¯

Uproszczony układ przekształtnika podwyższającego można zobaczyć na rysunku 1. Napięcie wejściowe tego przetwornika jest zawsze mniejsze niż napięcie wyjściowe. Konwerter boost działa w następujący sposób; prąd płynie przez cewkę L1 i S1, gdy S1 jest zamknięty, ładowanie L1, ale żadna moc nie będzie dostarczać do obciążenia. Gdy S1 jest otwarty, napięcie na obciążeniu jest równe napięciu wejściowemu DC, a ładunek przechowywany w L1 dostarcza prąd do obciążenia.

Musisz wybrać lub obliczyć następujące parametry podczas wybierania induktora dla konwertera Boost; (wartości po prawej stronie znaków równości podano tylko dla celów obliczeniowych). Ten przykład projektowania skupia się na ¡° trybie nieciągłym ±.

· Częstotliwość = f = 500 KHz

· Wyjście V = 36 V

· I wydajność = 1,5 A

· Wejście V nom = 12 V

· Wejście V min = 10,8 V

· Wejście V max = 13,5 V

· Współczynnik czasu przerwy (czas martwy) = 0,1

· Spadek diody V = 0,7 V

· R on (FET) = 50 mΩ

Obliczenia

Ponieważ częstotliwość robocza wynosi 500 KHz,

Znajdź moc wyjściową, P out

P out = (V out + spadek diody V) (wyjście I)

P out = (36 + 0,7) (1,5) = 55 W

Znajdź maksymalne wejście prądowe, I wejście max

Znajdź spadek napięcia FET, spadek napięcia V fet

V fet volt drop = I in (max) (R on (FET))

V fet spadek napięcia = (5,48) (0,05) = 0,274 V

Znajdź maksymalny współczynnik wypełnienia, D max

Znajdź minimalny współczynnik wypełnienia, D min

Znajdź minimalną rezystancję obciążenia, R min (dla stanu maksymalnego obciążenia)

Znajdź maksymalną indukcyjność, L max

L max = 0,74 uHy

Znajdź prąd szczytowy, I pk

Zakładając, że wydajność wynosi 93%, I pk = 15,7 A.

Znajdź prąd skuteczny, rms

Od tego momentu możesz ukończyć projekt lub użyć karty katalogowej TT Electronics (TTE), aby wybrać optymalną indukcyjność i wymagany rozmiar. Można wybrać niższą / wyższą indukcyjność, a wartości znamionowe prądu będą bliskie obliczeniom, ale wydajność należy zweryfikować za pomocą stanowiska testowego.

W tym przykładzie dobrą sugestią jest TTE p / n: HA72L-06241R5LFTR dla klasy motoryzacyjnej, od -55 ° C do +155 ° C (certyfikat AEC-Q200) i ma następujące parametry elektryczne:

Tabela 1. Specyfikacje elektryczne (przeniesione z arkusza danych).

Rysunek 2. pokazuje, że odchylenie indukcyjności wynosi około 100 = 30% przy 15,7 A. Ponieważ obliczony prąd skuteczny wynosi 7,52 A, jest to znacznie poniżej 9,0 A pokazane w tabeli 1 powyżej. Tak więc spodziewany wzrost temperatury * byłby znacznie mniejszy niż 40 ° C. Wszystkie występy muszą być jak zwykle testowane na stanowisku testowym.

* W tym przykładzie Irms został podany przez producenta induktora, który może zostać użyty jako punkt odniesienia (wzrost o 40 ° C), aby ustalić wzrost temperatury. Wzrost temperatury byłby powyżej, poniżej lub równy punktowi odniesienia. Aby uzyskać dokładne obliczenie wzrostu temperatury, musimy znać następujące parametry, ale nie ograniczając się do:

1. Ohm / 1000 stóp użytego drutu (preferowany przez Ciebie pomiar jednostki)

2. Całkowita liczba tur

3. Informacje o średniej długości skrętu

4. Bac (gęstość strumienia AC) przeznaczony do użycia (zależy od materiału rdzenia)

za. Można ją obliczyć, jeśli znana jest luka (w tym przypadku Magnetics Path Length)

5. Informacje o głębokości skóry

6. Straty miedzi można obliczyć na podstawie informacji podanych powyżej

7. Utrata rdzenia; miliwaty / gram lub wat / lbs.

8. Pole powierzchni induktora (można obliczyć)

TT Electronics dostarczyło wiele rozwiązań dla sektora medycznego, motoryzacyjnego i różnych sektorów przemysłowych. Firma dostarcza pół i pełne niestandardowe projekty, aby spełnić Twoje krytyczne wymagania.

Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z nami pod adresem sales@xfullstar.com