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直流滤波电感

发布时间:2008/10/7 0:00:00 访问次数:1234

  图1为正激式开关电源的输出滤波器lfcf,其中,滤波电感h的作用是使负载电流波动减小,滤波电容cf的作用是使输出电压的纹波减小。当 负载突减时,滤波电容储能;负载突增时,电容cf上的储能首先向负载补充能量,以减少输出电压的峰一峰值。

  在一个周期内(ts=ton+toff),滤波器的稳态分析如下:

  图1 正激式开关电源的输出滤波器lfcf

  假设正激式转换器工作在电流连续模式,电感电流近似为三角波,其平均值为ilf,由图1可知:

  由式(1)可知,△ilf{决定了电感l£的取值大小。lf的下限由δilf的最大值决定,增大lf可以使电流的波动减小;但当负载变化时,不 能快速响应;故lf的上限由开关电源的瞬态恢复时间所限制。

  对于电感lf电流的纹波所引起的输出电压纹波的分析,以正激式开关电源为例:

  假设平均电流ilf流人负载电阻,产生输出电压uo。,δilf流人电容,产生输出电压纹波△uo。δuo主要由两部分组成:一是电容cf充电和 放电引起的纹波△uo1;二是电cf的esr引起的纹波△uo2。

  在图1中,电流ilf波形在平均电流ilf上部阴影部分的三角形面积给出在[dut./2,(1—du)ts/2]时间间隔内电容cf的充电电荷△q,可得

  (1—du)ts/2]时间间隔内电容cf的充电电荷△q,可得

  △q=△;lfts/8

  

  在实际的转换器中,由于一般滤波电容cf的值很大,△uo2往往远大于△u01。而且值得注意的是,整流二极管的反向恢复电流和漏感等导致的电感电流尖峰,同样会通过电容的esr引起输出电压噪声。

  例:设已知正激式开关转换器的参数为:输人电压ui=180~264v,输出电流io=30 a,△ilf=6a,fs=150 khz,ts=6.67 μs,最大占空比du max=0.45,u。=5 v,整流二极管的正向压降uf=0.5 v。

  已知du max=0.45,可以得到最小占空比du min=0.306,此时对应

  由式(2)可得

  取电流峰值ilf(pk)=40 a(考虑启动、短路等恶劣情况),选取ec35(铁氧体3c81)磁心、ac=0.483cm2,气隙为0.15 cm,100℃时,bm=0.33t,则根据式(6-8)可得

  欢迎转载,信息来自维库电子市场网(www.dzsc.com)



  图1为正激式开关电源的输出滤波器lfcf,其中,滤波电感h的作用是使负载电流波动减小,滤波电容cf的作用是使输出电压的纹波减小。当 负载突减时,滤波电容储能;负载突增时,电容cf上的储能首先向负载补充能量,以减少输出电压的峰一峰值。

  在一个周期内(ts=ton+toff),滤波器的稳态分析如下:

  图1 正激式开关电源的输出滤波器lfcf

  假设正激式转换器工作在电流连续模式,电感电流近似为三角波,其平均值为ilf,由图1可知:

  由式(1)可知,△ilf{决定了电感l£的取值大小。lf的下限由δilf的最大值决定,增大lf可以使电流的波动减小;但当负载变化时,不 能快速响应;故lf的上限由开关电源的瞬态恢复时间所限制。

  对于电感lf电流的纹波所引起的输出电压纹波的分析,以正激式开关电源为例:

  假设平均电流ilf流人负载电阻,产生输出电压uo。,δilf流人电容,产生输出电压纹波△uo。δuo主要由两部分组成:一是电容cf充电和 放电引起的纹波△uo1;二是电cf的esr引起的纹波△uo2。

  在图1中,电流ilf波形在平均电流ilf上部阴影部分的三角形面积给出在[dut./2,(1—du)ts/2]时间间隔内电容cf的充电电荷△q,可得

  (1—du)ts/2]时间间隔内电容cf的充电电荷△q,可得

  △q=△;lfts/8

  

  在实际的转换器中,由于一般滤波电容cf的值很大,△uo2往往远大于△u01。而且值得注意的是,整流二极管的反向恢复电流和漏感等导致的电感电流尖峰,同样会通过电容的esr引起输出电压噪声。

  例:设已知正激式开关转换器的参数为:输人电压ui=180~264v,输出电流io=30 a,△ilf=6a,fs=150 khz,ts=6.67 μs,最大占空比du max=0.45,u。=5 v,整流二极管的正向压降uf=0.5 v。

  已知du max=0.45,可以得到最小占空比du min=0.306,此时对应

  由式(2)可得

  取电流峰值ilf(pk)=40 a(考虑启动、短路等恶劣情况),选取ec35(铁氧体3c81)磁心、ac=0.483cm2,气隙为0.15 cm,100℃时,bm=0.33t,则根据式(6-8)可得

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