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CCM模式BUCK电感设计方法疑问

CCM模式BUCK电感设计时,根据L=(Vin-Vout)D*Ts/ΔI。计算出来的时峰值电流时的电感量还是静态(电流为0时的)电感量?

其中,ΔI---输出额定平均电流时的纹波电流;D---输出额定平均电流时的占空比

           Ts---PWM周期。

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2011-03-23 10:20
峰值电流处的。
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liweisdut
LV.3
3
2011-03-23 15:05
@让你记得我的好
峰值电流处的。

那么,通过这个公式可以推出:不管额定电流多大,只要电流纹波大小和输入输出电压相同,开关频率相同,计算出的电感量都是相同的。

但事实是,电感量随输出额定电流成反比的。

这个两个结论相矛盾啊,请大家多多发表意见

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2011-03-23 15:18
@liweisdut
那么,通过这个公式可以推出:不管额定电流多大,只要电流纹波大小和输入输出电压相同,开关频率相同,计算出的电感量都是相同的。但事实是,电感量随输出额定电流成反比的。这个两个结论相矛盾啊,请大家多多发表意见

ΔI通常的算法是额定电流的20%,那么ΔI是和额定电流的大小有关系的。当然是额定电流越大,电感量越小了。

至于你的那个推导结论也没错。但是,你确定你的不管是输出多少额定电流,纹波电流都是确定不变的吗?如果你确定你要按照ΔI与额定电流没有关系,那么的确电感量都是相同的。

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st.you
LV.9
5
2011-03-23 15:53
@liweisdut
那么,通过这个公式可以推出:不管额定电流多大,只要电流纹波大小和输入输出电压相同,开关频率相同,计算出的电感量都是相同的。但事实是,电感量随输出额定电流成反比的。这个两个结论相矛盾啊,请大家多多发表意见
一般设计,会让纹波电流占输出电流一定的百分比,比如20-30%,如果纹波电流不变,那么,电感量就不会变,只是,电感体积会很大。
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liweisdut
LV.3
6
2011-03-24 14:13
@st.you
一般设计,会让纹波电流占输出电流一定的百分比,比如20-30%,如果纹波电流不变,那么,电感量就不会变,只是,电感体积会很大。

电感量不变,电感体积会很大?意思是要换成大一点的磁环吗?

这是为什么?

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st.you
LV.9
7
2011-03-24 14:17
@liweisdut
电感量不变,电感体积会很大?意思是要换成大一点的磁环吗?这是为什么?

易饱和

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liweisdut
LV.3
8
2011-03-25 12:30
@st.you
易饱和

电感饱和以后,电感波形就是直流了的,,没有纹波,是吗?

在线看电感电流能看出电感是否饱和吗?

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2011-03-25 12:41
@liweisdut
电感饱和以后,电感波形就是直流了的,,没有纹波,是吗?在线看电感电流能看出电感是否饱和吗?

可以通过看电感电流的波形判断是否饱和。

电感饱和后,相当于空心线圈了,感量很小,对电流的阻碍作用也非常小。

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liweisdut
LV.3
10
2011-03-26 18:44
@高等数学
可以通过看电感电流的波形判断是否饱和。电感饱和后,相当于空心线圈了,感量很小,对电流的阻碍作用也非常小。

电感饱和后,感量很小,对电流的阻碍作用也非常小。

那就是纹波很小的意思,可是纹波小到什么程度才算饱和呢?

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st.you
LV.9
11
2011-03-26 20:51
@liweisdut
电感饱和后,感量很小,对电流的阻碍作用也非常小。那就是纹波很小的意思,可是纹波小到什么程度才算饱和呢?
你需要理解所谓的电感纹波是什么意思才好继续讨论下去。
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liweisdut
LV.3
12
2011-03-28 13:24
@st.you
你需要理解所谓的电感纹波是什么意思才好继续讨论下去。

我说的电感电流的纹波,

假定输出平均电流为Io,纹波电流为ΔI,那么电感实际电流就是Io±ΔI。

这就是我的理解

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st.you
LV.9
13
2011-03-28 14:08
@liweisdut
我说的电感电流的纹波,假定输出平均电流为Io,纹波电流为ΔI,那么电感实际电流就是Io±ΔI。这就是我的理解

那怎么会有电感量小,纹波小的说法呢?

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liweisdut
LV.3
14
2011-03-28 14:28
@st.you
那怎么会有电感量小,纹波小的说法呢?

不好意思,上面写错了。真不好意思。

重新改正上面错误的说法。

电感饱和后,感量很小,对电流的阻碍作用也非常小。那就是电感饱和以后,电感电流纹波很大的意思?纹波多大才算饱和?

我想在DCM或者说是DCM和CCM的临界模式下,纹波才是最大的。

那么处于DCM模式时,就是电感处于饱和状态时,是这样吗?

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高等数学
LV.10
15
2011-03-28 14:31
@liweisdut
不好意思,上面写错了。真不好意思。重新改正上面错误的说法。电感饱和后,感量很小,对电流的阻碍作用也非常小。那就是电感饱和以后,电感电流纹波很大的意思?纹波多大才算饱和?我想在DCM或者说是DCM和CCM的临界模式下,纹波才是最大的。那么处于DCM模式时,就是电感处于饱和状态时,是这样吗?
不是,你可以从电流变化率来判断是否饱和。
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liweisdut
LV.3
16
2011-03-28 14:37
@高等数学
不是,你可以从电流变化率来判断是否饱和。

电流变化率?什么样的电流变化率算饱和?什么样的又不算饱和,还请明示,谢谢

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S.C.Han
LV.1
17
2011-03-30 20:12
@liweisdut
电流变化率?什么样的电流变化率算饱和?什么样的又不算饱和,还请明示,谢谢

1.纹波多大才算饱和?

答:没有这个问法。电感的饱和是和感值有直接关系,比如说,感值下降到额定值的80%认为此值为饱和电流值。实际上这个时候电感仍可以正常工作。

2.您还没有搞清楚Buck线路的原理,也没弄明白电感为什么会饱和

空心电感不会饱和,真空磁导率为u0,这个值不会变。只有有磁芯的电感才会饱和,也就是常说的磁芯饱和。饱和后电感感值会下降,原因是磁芯的磁导率us在下降,从根源上说是磁畴能够转动的几乎没有,dB趋近于0造成的。

电感的饱和电流Datasheet里面有,务必使其高于系统设计时输出的最大电流。

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liweisdut
LV.3
18
2011-04-01 16:28
@S.C.Han
1.纹波多大才算饱和?答:没有这个问法。电感的饱和是和感值有直接关系,比如说,感值下降到额定值的80%认为此值为饱和电流值。实际上这个时候电感仍可以正常工作。2.您还没有搞清楚Buck线路的原理,也没弄明白电感为什么会饱和空心电感不会饱和,真空磁导率为u0,这个值不会变。只有有磁芯的电感才会饱和,也就是常说的磁芯饱和。饱和后电感感值会下降,原因是磁芯的磁导率us在下降,从根源上说是磁畴能够转动的几乎没有,dB趋近于0造成的。电感的饱和电流Datasheet里面有,务必使其高于系统设计时输出的最大电流。

根据L=(Vin-Vout)D*Ts/ΔI公式计算出电路在最大输出平均电流Iomax时的电感量La为二十几微亨(电流越大,感量越小)。

我的电感是自己绕的,铁硅铝磁芯。根据上面计算出的感量La和磁芯偏置曲线图,大体估算了一下无电流时的感量Lb约为180几uH(因为自己绕,所以要根据这个Lb计算应绕的圈数)。磁芯是自己买的,参数、曲线都知道

按您上面说的这个饱和电流值一般是按感值降到无电流时的感量的80%给出的。而我的参数80%*Lb=0.8*180uH=144uH,那么我这个值在Iomax时感量已经降到20几uH,那岂不是早已经饱和了?

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kob1981520
LV.5
19
2011-04-03 21:39
@liweisdut
根据L=(Vin-Vout)D*Ts/ΔI公式计算出电路在最大输出平均电流Iomax时的电感量La为二十几微亨(电流越大,感量越小)。我的电感是自己绕的,铁硅铝磁芯。根据上面计算出的感量La和磁芯偏置曲线图,大体估算了一下无电流时的感量Lb约为180几uH(因为自己绕,所以要根据这个Lb计算应绕的圈数)。磁芯是自己买的,参数、曲线都知道按您上面说的这个饱和电流值一般是按感值降到无电流时的感量的80%给出的。而我的参数80%*Lb=0.8*180uH=144uH,那么我这个值在Iomax时感量已经降到20几uH,那岂不是早已经饱和了?
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tornadojie
LV.5
20
2011-04-03 21:45
@kob1981520
[图片]
Iomax是电感的平均电流,就是续流二极管的电流,至于纹波电流,电感量确定了,斜率就确定,不同的占空比下纹波电流不同而已
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liweisdut
LV.3
21
2011-04-06 17:49
@tornadojie
Iomax是电感的平均电流,就是续流二极管的电流,至于纹波电流,电感量确定了,斜率就确定,不同的占空比下纹波电流不同而已
这个我懂,我只是想问电感在什么情况算是饱和或者饱和之后的现象?
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tornadojie
LV.5
22
2011-04-06 18:00
@liweisdut
这个我懂,我只是想问电感在什么情况算是饱和或者饱和之后的现象?

饱和相当于电感量非常小,电流增加非常迅速,看电流的波形就可以看出

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liweisdut
LV.3
23
2011-04-10 00:05
@tornadojie
饱和相当于电感量非常小,电流增加非常迅速,看电流的波形就可以看出

理论上,在大负载下的电感降到静态感量的多少算饱和?有没有这样的说法?

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2011-09-08 20:58
@让你记得我的好
ΔI通常的算法是额定电流的20%,那么ΔI是和额定电流的大小有关系的。当然是额定电流越大,电感量越小了。至于你的那个推导结论也没错。但是,你确定你的不管是输出多少额定电流,纹波电流都是确定不变的吗?如果你确定你要按照ΔI与额定电流没有关系,那么的确电感量都是相同的。

4楼您好,我是刚刚接触开关电源,还是一个新手,我想请教你一个问题,根据L=(Vin-Vout)D*Ts/ΔI。这个公式可以计算宽电压输入吗(AC85-265V)?此时,Vin是取85V还是265V呢?还有电感的线圈数量怎样计算?谢谢!

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2011-10-27 17:03
@liweisdut
这个我懂,我只是想问电感在什么情况算是饱和或者饱和之后的现象?
电流的变化Ip1-Ip2必然会引起磁通密度的变化Bmax-Bmin,当电流变化超过正常范围,就会引起磁通密度变化量Bmax-Bmin超过正常范围,假设Bmin不变,Bmax-Bmin增加了,则Bmax就会相应增加,当Bmax超过了磁滞回归曲线的最上端时,当电流减小过程中就不能按磁滞回归曲线回到磁芯的Bmin端,这就是磁饱和。不知楼主能不能看懂,只是个人观点。磁饱和最大的危害就是电流过大,进而炸掉MOS管或Rcs
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610860616
LV.5
26
2012-09-10 18:03
@至尊宝2010
电流的变化Ip1-Ip2必然会引起磁通密度的变化Bmax-Bmin,当电流变化超过正常范围,就会引起磁通密度变化量Bmax-Bmin超过正常范围,假设Bmin不变,Bmax-Bmin增加了,则Bmax就会相应增加,当Bmax超过了磁滞回归曲线的最上端时,当电流减小过程中就不能按磁滞回归曲线回到磁芯的Bmin端,这就是磁饱和。不知楼主能不能看懂,只是个人观点。磁饱和最大的危害就是电流过大,进而炸掉MOS管或Rcs
请问,你能告诉我1楼公式里面的Vin和D是在一个什么情况下? 是最大还是最小??这个公式就是计算buck拓扑中电感专用公式吗?
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