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也谈耦合储能电感

在多路输出的BUCK家族线路中,常会用到一个耦合电感作为储能和改善负载调整率,这个电感一般设计要求是跟输出电压的比例一致,但是实际上使用的匝数和比例五花八门都有,大家来谈谈匝数和结构对输出特性的影响如何?
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2006-03-21 16:20
怎么没有人来谈呢?
我帮你顶一下.
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qaz33510
LV.9
3
2006-03-21 21:28
刚来,也帮顶下,能否举例说说怎样五花八门法?
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jacki_wang
LV.11
4
2006-03-21 23:15
@qaz33510
刚来,也帮顶下,能否举例说说怎样五花八门法?
所谓五花八门比如圈数的比例不严格比例输出电压,有很多不同的组合.还有就是绕线的工法和先后顺序有别,当然这些都是跟偶合和漏感有关,只是想了解一下大家对这个电感的应用心得.
还有就是我看了unitrode和赵老师的相关论述,其中都提到纹波电流的处理方法是处理到高输出,而举例的结果是高输出的绕组没有漏感而低输出电压的绕组有漏感,这点不是很明确,为什么不可以倒过来呢?
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qaz33510
LV.9
5
2006-03-22 11:03
@jacki_wang
所谓五花八门比如圈数的比例不严格比例输出电压,有很多不同的组合.还有就是绕线的工法和先后顺序有别,当然这些都是跟偶合和漏感有关,只是想了解一下大家对这个电感的应用心得.还有就是我看了unitrode和赵老师的相关论述,其中都提到纹波电流的处理方法是处理到高输出,而举例的结果是高输出的绕组没有漏感而低输出电压的绕组有漏感,这点不是很明确,为什么不可以倒过来呢?
因为总纹波电流是被高低压端的漏感所分流,漏感大的,分得的纹波电流便小,所以低压端的漏感大点,ΔI小点,对此处的滤波电容的要求便低点.
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jacki_wang
LV.11
6
2006-03-22 12:25
@qaz33510
因为总纹波电流是被高低压端的漏感所分流,漏感大的,分得的纹波电流便小,所以低压端的漏感大点,ΔI小点,对此处的滤波电容的要求便低点.
问题是为什么低压的漏感大而高压的没有漏感只有引线电感?
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qaz33510
LV.9
7
2006-03-22 16:37
@jacki_wang
问题是为什么低压的漏感大而高压的没有漏感只有引线电感?
高压的也应该有点漏感吧,只不过靠近磁芯中柱,比较小,可以忽略?
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qaz33510
LV.9
8
2006-03-22 18:58
@jacki_wang
所谓五花八门比如圈数的比例不严格比例输出电压,有很多不同的组合.还有就是绕线的工法和先后顺序有别,当然这些都是跟偶合和漏感有关,只是想了解一下大家对这个电感的应用心得.还有就是我看了unitrode和赵老师的相关论述,其中都提到纹波电流的处理方法是处理到高输出,而举例的结果是高输出的绕组没有漏感而低输出电压的绕组有漏感,这点不是很明确,为什么不可以倒过来呢?
"圈数的比例不严格比例输出电压,有很多不同的组合" --  斑竹可否给些例子来参考学习呀.
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jacki_wang
LV.11
9
2006-03-22 19:38
@qaz33510
"圈数的比例不严格比例输出电压,有很多不同的组合"--  斑竹可否给些例子来参考学习呀.
为了避免环流造成的损耗和输出纹波,一般是严格按照比例的,以PC电源为例,一般的做法是5V:12V=3:7圈,那么电感就可以用9:21或者12:28, 但是这样的比例往往在12V轻载而5V重载的时候,12V会飘高而超出12.6V的范围,因此就有人把12V的电感故意增加一圈以获得12V的稳定,这个是一个举例,实际上有不少不同的比例圈数在业界流行,希望大家都站出来讲讲自己的使用经验,一起分析分析.
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qaz33510
LV.9
10
2006-03-23 11:20
@jacki_wang
为了避免环流造成的损耗和输出纹波,一般是严格按照比例的,以PC电源为例,一般的做法是5V:12V=3:7圈,那么电感就可以用9:21或者12:28,但是这样的比例往往在12V轻载而5V重载的时候,12V会飘高而超出12.6V的范围,因此就有人把12V的电感故意增加一圈以获得12V的稳定,这个是一个举例,实际上有不少不同的比例圈数在业界流行,希望大家都站出来讲讲自己的使用经验,一起分析分析.
谢谢.
多加一圈,是因为L5跟L12是不完全耦合,如果按12:28的物理匝比,就得不到12:28的电气匝比,所以要弄成12:28+1 才可,是这个原因,还是有别的? 你说的12V低载时,它会在DCM吗?业界流行的匝比还有哪些?
(原来这是我的第2000帖)
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jacki_wang
LV.11
11
2006-03-23 13:12
@qaz33510
谢谢.多加一圈,是因为L5跟L12是不完全耦合,如果按12:28的物理匝比,就得不到12:28的电气匝比,所以要弄成12:28+1才可,是这个原因,还是有别的?你说的12V低载时,它会在DCM吗?业界流行的匝比还有哪些?(原来这是我的第2000帖)
我认为12V+1圈应该会有两个差别:
1. 引起磁心内部环流,造成很大的输出纹波,当然另一个角度看的话环流可以变成输出的假负载.
2. 增加12V线圈的漏感,把纹波电流推向5V绕组,这样12V轻载的时候容易达到CCM以稳定duty.
另:依目前电脑发展趋势,12V应该不会出现极轻载的状况,这个是纯技术面的讨论,当然,目前还是有些客人会要求12V电流很小的.
我印象中是还有很多不同的匝比,当然还包含2倍,3倍,4倍等,只是没有统计,希望坛子里的哥们出来讲讲.
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rhett
LV.8
12
2006-03-23 16:50
@jacki_wang
我认为12V+1圈应该会有两个差别:1.引起磁心内部环流,造成很大的输出纹波,当然另一个角度看的话环流可以变成输出的假负载.2.增加12V线圈的漏感,把纹波电流推向5V绕组,这样12V轻载的时候容易达到CCM以稳定duty.另:依目前电脑发展趋势,12V应该不会出现极轻载的状况,这个是纯技术面的讨论,当然,目前还是有些客人会要求12V电流很小的.我印象中是还有很多不同的匝比,当然还包含2倍,3倍,4倍等,只是没有统计,希望坛子里的哥们出来讲讲.
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2006-03-23 21:19
奉上一份資料供大家參考.無法一一回答.請勿詢問也不回答問題.有沒有道理看個人的造化啦.請見諒.PS:數值提供參考需自行微調.重點在於思考邏輯的方向.輸出電感跟整流二極體關係.pdf
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jacki_wang
LV.11
14
2006-03-23 22:03
@peterchen0721
奉上一份資料供大家參考.無法一一回答.請勿詢問也不回答問題.有沒有道理看個人的造化啦.請見諒.PS:數值提供參考需自行微調.重點在於思考邏輯的方向.輸出電感跟整流二極體關係.pdf
一份整理得不错的资料,如果加上负载效应分析则更完美了,既然老板声明了不做讨论那就大家自己消化消化吧,呵呵.
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2006-03-23 22:37
@jacki_wang
一份整理得不错的资料,如果加上负载效应分析则更完美了,既然老板声明了不做讨论那就大家自己消化消化吧,呵呵.
你是這裡的龍頭一定要回.不好意思你誤解了我的意思.我想表達的是你們大夥可以多發表評論去探究原因.只是不要期待我回覆而已.辭不達意請見諒.PS:我是小夥計不幹老闆的.
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qaz33510
LV.9
16
2006-03-24 12:15
@peterchen0721
奉上一份資料供大家參考.無法一一回答.請勿詢問也不回答問題.有沒有道理看個人的造化啦.請見諒.PS:數值提供參考需自行微調.重點在於思考邏輯的方向.輸出電感跟整流二極體關係.pdf
觉得是错误的,为何要保持二极管后的电压比是2.333(=21T/9T)? 保持比率的应该是电感上的电压.
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qaz33510
LV.9
17
2006-03-24 12:18
@jacki_wang
我认为12V+1圈应该会有两个差别:1.引起磁心内部环流,造成很大的输出纹波,当然另一个角度看的话环流可以变成输出的假负载.2.增加12V线圈的漏感,把纹波电流推向5V绕组,这样12V轻载的时候容易达到CCM以稳定duty.另:依目前电脑发展趋势,12V应该不会出现极轻载的状况,这个是纯技术面的讨论,当然,目前还是有些客人会要求12V电流很小的.我印象中是还有很多不同的匝比,当然还包含2倍,3倍,4倍等,只是没有统计,希望坛子里的哥们出来讲讲.
不大同意1,2点的观点.
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jacki_wang
LV.11
18
2006-03-24 13:03
@qaz33510
觉得是错误的,为何要保持二极管后的电压比是2.333(=21T/9T)?保持比率的应该是电感上的电压.
应该保持的是电感上的电压没错啊,文中的分析也是加上了二极管的压降了,只是逻辑上没有明确指出而已,也许作者有混肴的地方,可还不至于判为错误吧?
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qaz33510
LV.9
19
2006-03-24 13:30
@jacki_wang
应该保持的是电感上的电压没错啊,文中的分析也是加上了二极管的压降了,只是逻辑上没有明确指出而已,也许作者有混肴的地方,可还不至于判为错误吧?
是前提错了,结论跟着错了,照文中的例子,可不能保持电感上的电压比呀,这有什么意义呢.是不是我理解错了?
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2006-03-24 13:52
@qaz33510
是前提错了,结论跟着错了,照文中的例子,可不能保持电感上的电压比呀,这有什么意义呢.是不是我理解错了?
計算一下.以60T為例18.99-5=13.99及44.31-12=32.31.把32.31/13.99=2.3095.是不是依然為2.3這個比例啊.請詳察.謝謝.圈數與電壓是成比例的.
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qaz33510
LV.9
21
2006-03-24 16:08
@peterchen0721
計算一下.以60T為例18.99-5=13.99及44.31-12=32.31.把32.31/13.99=2.3095.是不是依然為2.3這個比例啊.請詳察.謝謝.圈數與電壓是成比例的.
谢谢回复.这里又不对了,当主输出是5V时,次输出不会是12V的,结果比例还是希望的2.333 (不是你计的2.3095),因为例子里变压器与电感器的圈比是一样的,电感上的电压比跟本不受二极管的压降Vd的影响,文章里孜孜求得的Vd数值,便显得无必要了.
如果变压器是3:7 ,电感是9:22,不一致的,那又会怎样?
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rhett
LV.8
22
2006-03-24 16:21
@qaz33510
谢谢回复.这里又不对了,当主输出是5V时,次输出不会是12V的,结果比例还是希望的2.333(不是你计的2.3095),因为例子里变压器与电感器的圈比是一样的,电感上的电压比跟本不受二极管的压降Vd的影响,文章里孜孜求得的Vd数值,便显得无必要了.如果变压器是3:7,电感是9:22,不一致的,那又会怎样?
Jack_wang 不是已经说了吗.比列不一致,就会在磁环里面形成环流....
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qaz33510
LV.9
23
2006-03-24 16:26
@rhett
Jack_wang不是已经说了吗.比列不一致,就会在磁环里面形成环流....
我知道,会不会形成环流,还要看其它因素,不是这么简单.只想问楼上不一致的时候,能否用不同的Vd来调节使其达到等效一致呢.
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2006-03-25 16:40
@qaz33510
谢谢回复.这里又不对了,当主输出是5V时,次输出不会是12V的,结果比例还是希望的2.333(不是你计的2.3095),因为例子里变压器与电感器的圈比是一样的,电感上的电压比跟本不受二极管的压降Vd的影响,文章里孜孜求得的Vd数值,便显得无必要了.如果变压器是3:7,电感是9:22,不一致的,那又会怎样?
兄弟我最怕你的這種問題.有疑問要自己想方法推理計算一下才對.今天不是在學校.要改變你的求知方式.自己先計算一下你會有完全不同的體會的.這種比值當然不會是一個固定值.但是2.3跟2.333誤差引起哪些問題要自己去計算體會.我只想反問你當計算出20.8T時你的取捨為何.你如何因應.圓形的CORE到底繞出來的是21T還是20.5T還是20T.問問工廠他們的理解又是如何.這就是我說的道行看個人了.共勉之.
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qaz33510
LV.9
25
2006-03-25 18:00
@peterchen0721
兄弟我最怕你的這種問題.有疑問要自己想方法推理計算一下才對.今天不是在學校.要改變你的求知方式.自己先計算一下你會有完全不同的體會的.這種比值當然不會是一個固定值.但是2.3跟2.333誤差引起哪些問題要自己去計算體會.我只想反問你當計算出20.8T時你的取捨為何.你如何因應.圓形的CORE到底繞出來的是21T還是20.5T還是20T.問問工廠他們的理解又是如何.這就是我說的道行看個人了.共勉之.
不要误会,我没有任何疑问需要解答,我的问题只是用来思考的假设,看看Vd在比例不一致时有无特别作用,我问的时候已知答案,只希望感兴趣的人想想而已.
回到你的文章最后段,你不是力求保持二极管后的(而不是电感上的)电压比=2.333,而得出结论说5V用Vd=0.57V时,12V的要采用Vd=1.39V的二极管吗?如果你仍然认为这是个必需而必要条件的话,那我无话可说,因为事实上,不论Vd是什么数值,等於0.5V也好,1.0V也好,电感上的电压比例都会是不变的2.333,对这说法有怀疑的可以推导一下.
(重申:讨论的不是2.3或2.333的问题,而是本质的问题)
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2006-03-25 20:14
@qaz33510
不要误会,我没有任何疑问需要解答,我的问题只是用来思考的假设,看看Vd在比例不一致时有无特别作用,我问的时候已知答案,只希望感兴趣的人想想而已.回到你的文章最后段,你不是力求保持二极管后的(而不是电感上的)电压比=2.333,而得出结论说5V用Vd=0.57V时,12V的要采用Vd=1.39V的二极管吗?如果你仍然认为这是个必需而必要条件的话,那我无话可说,因为事实上,不论Vd是什么数值,等於0.5V也好,1.0V也好,电感上的电压比例都会是不变的2.333,对这说法有怀疑的可以推导一下.(重申:讨论的不是2.3或2.333的问题,而是本质的问题)
哦.了解你的意思.問題是電感的圈數比如何能達2.333之比呢.23比10嗎.但是你去問一下工廠環型繞出來的真正比值是如何.我的原意是說VD的選擇性比較大.可以用它來克服平衡比值得問題.否則無法自圓其說的.實務上PC的電源透過如此的調適可以得到相當大的改善.所以VD會影響電感電壓比值的.你有機會的話動手做做看.非常受用的.有減低環流的效果哦.我的經驗告訴我開關式電源預估接近的數值就好(變數太多).實做最重要.多組輸出的儲能電感本就是節省成本的做法能夠調適出客戶接受的規格就好.理論推導數值做為參考及修正的方針.我認為就足以設計出客戶能接受的電源.也許你說的本質問題跟這個無關那就是我的理解力太差請見諒了.
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jacki_wang
LV.11
27
2006-03-25 21:25
@qaz33510
不要误会,我没有任何疑问需要解答,我的问题只是用来思考的假设,看看Vd在比例不一致时有无特别作用,我问的时候已知答案,只希望感兴趣的人想想而已.回到你的文章最后段,你不是力求保持二极管后的(而不是电感上的)电压比=2.333,而得出结论说5V用Vd=0.57V时,12V的要采用Vd=1.39V的二极管吗?如果你仍然认为这是个必需而必要条件的话,那我无话可说,因为事实上,不论Vd是什么数值,等於0.5V也好,1.0V也好,电感上的电压比例都会是不变的2.333,对这说法有怀疑的可以推导一下.(重申:讨论的不是2.3或2.333的问题,而是本质的问题)
不大同意这个结论,电感上的电压应该是输出电压加上二极管的压降,为何二极管的压降不会影响电感上的电压比例?
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qaz33510
LV.9
28
2006-03-25 22:27
@peterchen0721
哦.了解你的意思.問題是電感的圈數比如何能達2.333之比呢.23比10嗎.但是你去問一下工廠環型繞出來的真正比值是如何.我的原意是說VD的選擇性比較大.可以用它來克服平衡比值得問題.否則無法自圓其說的.實務上PC的電源透過如此的調適可以得到相當大的改善.所以VD會影響電感電壓比值的.你有機會的話動手做做看.非常受用的.有減低環流的效果哦.我的經驗告訴我開關式電源預估接近的數值就好(變數太多).實做最重要.多組輸出的儲能電感本就是節省成本的做法能夠調適出客戶接受的規格就好.理論推導數值做為參考及修正的方針.我認為就足以設計出客戶能接受的電源.也許你說的本質問題跟這個無關那就是我的理解力太差請見諒了.
2.333 不就是文中的7:3或21:9
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qaz33510
LV.9
29
2006-03-25 22:27
@jacki_wang
不大同意这个结论,电感上的电压应该是输出电压加上二极管的压降,为何二极管的压降不会影响电感上的电压比例?
因为输出不是5V正和12V正.你看:
Vin*D =Vo+Vd
VL =Vin-(Vo+Vd) =Vin-Vin*D =Vin*(1-D)
VL1/VL2 =Vin1*(1-D)/Vin2*(1-D) =Vin1/Vin2  (=7/3圈比)
可见电感上的电压和它们的比例关系里找不到Vd的存在,如何能用Vd来调节平衡呢?
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jacki_wang
LV.11
30
2006-03-25 22:39
@qaz33510
因为输出不是5V正和12V正.你看:Vin*D=Vo+VdVL=Vin-(Vo+Vd)=Vin-Vin*D=Vin*(1-D)VL1/VL2=Vin1*(1-D)/Vin2*(1-D)=Vin1/Vin2  (=7/3圈比)可见电感上的电压和它们的比例关系里找不到Vd的存在,如何能用Vd来调节平衡呢?
你分析的是Ton的状态,Toff的时候VL将包含Vd的成分.
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qaz33510
LV.9
31
2006-03-25 22:48
@jacki_wang
你分析的是Ton的状态,Toff的时候VL将包含Vd的成分.
一样的,Toff时 ,VL =-(Vo+Vd) =-Vin*D,VL1/VL2=Vin1/Vin2 ,以为已经明白,没多写.上面说了,输出不是5V和12V正,所以VL不是 (5+Vd1) 和 (12+Vd2).
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