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SEPIC耦合电感回路电流

作者:时间:2011-06-23来源:网络收藏
的AC 电压等于电容电压。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/178971.htm

  有趣的是,极少的厂商已经认识到了这一事实,并且许多厂商已经针对 应用生产出了低漏。另一方面,Coilcraft 拥有约0.5 uH 漏电感的47 uH MSD1260,同时还于最新开发出了这种设计的其他版本,其具有10 uH 以上的漏电感

  前面,我们讨论了电容器AC 电压被施加于电感漏电感的情况。漏电感电压会在电源中引起较大的。在第2 部分中,我们将介绍利用松散耦合电感和紧密耦合电感所构建电源的一些测量结果。

  我们构建起如图1 所示电路,并对其进行描述。该电路可在汽车市场获得应用。这里,其拥有一个8V 到36V 的宽范围输入,可以为稳定12-V 输出以上或者以下。汽车市场更喜欢使用陶瓷电容器,原因是其宽温度范围、长寿命、高纹波额定值和高可靠性。结果,耦合电容器(C6) 便为陶瓷的。这就意味着,相比电解电容器,它拥有较高的AC 电压,同时这种电路会对低漏电感值更加敏感。

  

  图1 转换器可利用一个单开关降压或者升压

  该电路中的两个47 uH Coilcraft 电感分别为:一个非常低漏电感(0.5 uH) 的MSD1260,以及一个较高漏电感(14 uH) 的MSC1278。图2 显示了这两个电感的一次波形。左边为MSC1278 电感的输入电流(流入L1 的引脚1),而右边为MSD1260 输入电流波形。左边的电流为一般情况。电流主要为其三角AC 分量的DC。右边的波形为利用耦合电感的高AC 电压以及一个低漏电感值所得到的结果。峰值电流几乎为DC 输入电流的两倍,而RMS 电流比高漏电感情况多出50%。

  

  

  (a)松散耦合 (b)紧密耦合

  图2 低漏电感(右边)带来严重的耦合电感电流

  很明显,利用紧密耦合电感对这种电源进行电磁干扰(EMI) 滤波会存在更多的问题。这两种设计之间的AC 输入电流比约为5:1,也就是说还需要14 dB 的衰减。这种高电流产生的第二个影响是对转换器效率的影响。由于电源中多出了50% 的RMS电流,传导损耗将会增加一倍以上。图3将这两种电感的效率进行了比较(电路其它部分保持不变)。12V 到12V 转换时,两种结果都很不错——都在90%左右。但是,松散耦合电感在负载范围得到的效率高出1 到2 个百分点,而它的DC 电阻与紧密耦合电感是一样的。

  

  图3 由于更少的电流,高漏电感(MSC1278) 产生更高的效率

  总之, 转换器中的耦合电感可以缩小电源的体积,降低电源的成本。电感并不需要紧密耦合。实际上,紧密耦合会增加电源内的电流,从而使输入滤波复杂化并降低效率。选择合适漏电感值的最简单方法是利用模拟。但是,您也可以先估算出耦合电容器的电压,然后设置允许纹波电流,最后计算得到最小漏电感。

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