关于开关电源输出滤波电感的电磁能平衡问题分析

P/fsw=(1/2)LI2

图1 电原理图

将P用VI替代，1/fsw用T替代，得以下关系式

VIT=LI2/2 (5)

对照图1可知，V=Vi=18V，I=IL=15A。就有

VIT=18×15×12.5=270×12.5=3375VAμs。

当N=24，Lo=58μH，15A时实际电感值取60％，L15=58×0.6=35μH。

当N=14，Lo=20.6μH，15A时实际电感值取80％，L15=20.6×0.8=16.5μH。

当N=10，Lo=10.6μH，15A时实际电感值取95％，L15=10.6×0.95=10.1μH。

分别得到各组磁能为

WN=24=0.5×35×152=3937.5VAμs（6）

WN=14=0.5×16.5×152=1856.25VAμs（7）

WN=10=0.5×10.1×152=1136.25VAμs（8）

前面计算的磁能为3375VAμs，实际上在占空比等于0.5时，还要折半就只有1687.5VAμs了。

显然，这点磁能——1687.5VAμs无法满足式（6）和（7）这两种情况。只有在式（8）时磁电能完全满足要求，因此才能稳定地工作。

比较理想的情况是，电感值能随着输出电流变化而变化。起始电感值，要根据磁芯饱和曲线来确定为临界电感值的1.5～3倍，不宜过大。以上分析，是否对头，敬请专家同仁指正。