Hướng dẫn chọn cuộn cảm thích hợp cho các ứng dụng DC-DC Boost

Có rất nhiều lĩnh vực ứng dụng DC-DC như y tế (di động), ô tô, viễn thông và nhiều lĩnh vực khác. Bài viết này sẽ thảo luận về cách chọn một cuộn cảm thích hợp bằng cách sử dụng DC-DC tăng cường được gọi là ¡®Boost Converter.¡¯

Có thể thấy một mạch chuyển đổi tăng cường đơn giản hóa trong Hình 1. điện áp đầu vào của bộ chuyển đổi này luôn nhỏ hơn điện áp đầu ra. Bộ chuyển đổi tăng cường hoạt động theo cách sau; dòng điện chạy qua cuộn cảm L1 và S1 khi S1 đóng, sạc L1 nhưng không có nguồn nào cung cấp cho tải. Khi S1 mở, điện áp trên tải bằng với điện áp đầu vào dc và điện tích được lưu trong L1 sẽ cung cấp dòng cho tải.

Bạn phải xác định hoặc tính toán các tham số sau khi chọn cuộn cảm cho Bộ chuyển đổi Boost; (các giá trị ở phía bên phải của các dấu bằng được đưa ra chỉ nhằm mục đích tính toán). Ví dụ thiết kế này tập trung vào chế độ không liên tục ¡°.

· Tần suất = f = 500 KHz

· Đầu ra V = 36 V

· Tôi xuất = 1,5 Amps

· V đầu vào nom = 12 V

· V đầu vào tối thiểu = 10,8 V

· V đầu vào tối đa = 13,5 V

· Tỷ lệ thuế thời gian dừng (thời gian chết) = 0,1

· V diode giảm = 0,7 V

· R trên (FET) = 50 mΩ

Tính toán

Vì tần số hoạt động là 500 KHz,

Tìm công suất đầu ra, P out

P out = (V out + V diode drop) (đầu ra I)

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

Tìm đầu vào hiện tại tối đa, tôi nhập tối đa

Tìm mức giảm FET volt, V fet volt drop

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

V fet volt giảm = (5,48) (0,05) = 0,274 V

Tìm tỷ lệ nhiệm vụ tối đa, D tối đa

Tìm tỷ lệ thuế tối thiểu, D min

Tìm điện trở tải tối thiểu, R min (đối với điều kiện tải tối đa)

Tìm độ tự cảm tối đa, L max

L tối đa = 0,74 uHy

Tìm dòng điện cực đại, tôi pk

Giả sử hiệu suất là 93%, tôi pk = 15,7 Amps.

Tìm RMS hiện tại, tôi rms

Từ thời điểm này, bạn có thể hoàn thành thiết kế hoặc sử dụng Bảng dữ liệu cuộn cảm TT Electronics (TTE) để chọn độ tự cảm và kích thước tối ưu cần thiết. Độ tự cảm thấp hơn / cao hơn có thể được chọn và xếp hạng hiện tại sẽ gần với tính toán nhưng hiệu suất phải được xác minh bằng cách sử dụng băng ghế thử nghiệm.

Trong ví dụ này, một gợi ý hay là TTE p / n: HA72L-06241R5LFTR cho loại ô tô, -55 ºC đến +155 ºC (AEC-Q200 Certified) và có các thông số điện sau:

Bảng 1. Thông số kỹ thuật điện (Được chuyển từ biểu dữ liệu).

Hình 2. cho thấy cuộn cảm tự cảm là khoảng 100 = 30% tại 15,7 Amps. Vì dòng RMS được tính toán là 7,52 A, nên nó thấp hơn 9.0 A được hiển thị trong bảng 1 ở trên. Vì vậy, mức tăng nhiệt độ dự kiến * sẽ thấp hơn 40 ºC. Tất cả các buổi biểu diễn phải được kiểm tra trên băng ghế thử nghiệm như bình thường.

* Trong ví dụ này, Irms được đưa ra bởi nhà sản xuất cuộn cảm có thể được sử dụng làm điểm tham chiếu (tăng 40 ºC) để thiết lập mức tăng nhiệt độ. Nhiệt độ tăng sẽ ở trên, dưới hoặc bằng điểm tham chiếu. Để tính toán tăng nhiệt độ chính xác, chúng ta phải biết các tham số sau, nhưng không giới hạn ở:

1. Ohms / 1000 feet của dây được sử dụng (sở thích đo đơn vị của bạn)

2. Tổng số lượt

3. Chiều dài trung bình Thông tin bật

4. Bac (mật độ thông lượng ac) dự định sử dụng (phụ thuộc vào vật liệu cốt lõi)

a. Nó có thể được tính nếu khoảng cách được biết (trường hợp này Độ dài đường dẫn Magnetics)

5. Thông tin độ sâu của da

6. Mất đồng có thể được tính từ các thông tin nêu trên

7. Mất lõi; milliwatts / gram hoặc watt / Lbs.

8. Diện tích bề mặt của cuộn cảm (có thể tính được)

TT Electronics đã cung cấp nhiều giải pháp cho các lĩnh vực y tế, ô tô và các ngành công nghiệp khác nhau. Công ty cung cấp các thiết kế bán tùy chỉnh và đầy đủ để đáp ứng các thông số kỹ thuật quan trọng của bạn.

Để biết thêm thông tin, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi tại sales@xfullstar.com