Ein Leitfaden zur Auswahl einer geeigneten Induktivität für DC-DC-Boost-Anwendungen

Es gibt zahlreiche DC-DC-Anwendungsbereiche wie Medizin (tragbar), Automobil, Telekommunikation und mehr. In diesem Artikel wird die Auswahl eines geeigneten Induktors mit dem als ¡®Boost Converter bezeichneten DC-DC-Aufwärtswandler erläutert

Eine vereinfachte Hochsetzstellerschaltung ist in Abbildung 1 zu sehen. Die Eingangsspannung dieses Wandlers ist immer kleiner als die Ausgangsspannung. Der Aufwärtswandler arbeitet wie folgt; Der Strom fließt durch die Induktivität L1 und die S1, wenn S1 geschlossen ist. Dadurch wird L1 aufgeladen, aber die Last wird nicht mit Strom versorgt. Wenn S1 offen ist, entspricht die Spannung an der Last der Eingangsgleichspannung, und die in L1 gespeicherte Ladung liefert Strom an die Last.

Sie müssen die folgenden Parameter definieren oder berechnen, wenn Sie einen Induktor für einen Aufwärtswandler auswählen. (Die Werte auf der rechten Seite der Gleichheitszeichen dienen nur zu Berechnungszwecken). Dieses Entwurfsbeispiel konzentriert sich auf den ¡° diskontinuierlichen Modus ¡±.

· Frequenz = f = 500 kHz

· V Ausgang = 36 V

· Ich gebe = 1.5 Ampere aus

· V Eingang nom = 12 V

· V Eingang min = 10,8 V

· V Eingang max = 13,5 V

· Tastverhältnis der Verweilzeit (Totzeit) = 0,1

· V Diodenabfall = 0,7 V

· R on (FET) = 50 mΩ

Berechnungen

Da die Betriebsfrequenz 500 KHz beträgt,

Finden Sie die Ausgangsleistung, P out

P out = (V out + V Diodentropfen) (I-Ausgang)

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

Finden Sie den maximalen Stromeingang, ich gebe max

Finden Sie den FET-Spannungsabfall, V FET-Spannungsabfall

V FET-Spannungsabfall = I in (max) (R on (FET))

V fet Voltabfall = (5,48) (0,05) = 0,274 V

Finden Sie das maximale Tastverhältnis, D max

Finden Sie das minimale Tastverhältnis, D min

Finden Sie den minimalen Lastwiderstand, R min (für maximale Lastbedingung)

Finden Sie die maximale Induktivität, L max

L max = 0,74 uHy

Finden Sie den Spitzenstrom, ich pk

Bei einem angenommenen Wirkungsgrad von 93% beträgt I pk = 15,7 Ampere.

Finden Sie den Effektivstrom, I rms

Von diesem Punkt an können Sie die Konstruktion abschließen oder das TT Electronics (TTE) -Induktivitätsdatenblatt verwenden, um eine optimale erforderliche Induktivität und Größe zu wählen. Es kann eine niedrigere / höhere Induktivität gewählt werden, und die Nennströme liegen nahe an der Berechnung. Die Leistung sollte jedoch mithilfe des Prüfstands überprüft werden.

Ein guter Vorschlag für dieses Beispiel ist TTE -Bestellnummer : HA72L-06241R5LFTR für Fahrzeuge mit einer Temperatur von -55 ºC bis +155 ºC (AEC-Q200-zertifiziert) und folgenden elektrischen Parametern:

Tabelle 1. Elektrische Daten (aus dem Datenblatt übernommen).

Abbildung 2 zeigt, dass die Induktivitätsabnahme bei 15,7 Ampere etwa 100 = 30% beträgt. Da der berechnete Effektivstrom 7,52 A beträgt, liegt dieser deutlich unter 9,0 A (siehe Tabelle 1 oben). Der erwartete Temperaturanstieg * würde also weit unter 40 ºC liegen. Alle Leistungen müssen wie gewohnt auf dem Prüfstand getestet werden.

* In diesem Beispiel wurden vom Hersteller des Induktors Irms angegeben, die als Referenzpunkt (Anstieg um 40 ° C) zur Ermittlung des Temperaturanstiegs verwendet werden können. Der Temperaturanstieg würde über, unter oder gleich dem Referenzpunkt sein. Für eine genaue Berechnung des Temperaturanstiegs müssen wir die folgenden Parameter kennen, aber nicht darauf beschränkt sein:

1. Ohm / 1000 Fuß des verwendeten Kabels (Ihre Vorliebe für Maßeinheiten)

2. Gesamtzahl der Windungen

3. Informationen zum Abbiegen der mittleren Länge

4. Verwendungszweck Bac (Wechselstromdichte) (abhängig vom Kernmaterial)

ein. Es kann berechnet werden, ob eine Lücke bekannt ist (in diesem Fall Magnetics Path Length).

5. Informationen zur Hauttiefe

6. Der Kupferverlust kann anhand der oben angegebenen Informationen berechnet werden

7. Kernverlust; Milliwatt / Gramm oder Watt / Pfund.

8. Oberfläche des Induktors (kann berechnet werden)

TT Electronics hat zahlreiche Lösungen für die Medizin-, Automobil- und verschiedene Industriesektoren bereitgestellt. Das Unternehmen bietet Halb- und Vollanfertigungen an, um Ihre kritischen Spezifikationen zu erfüllen.

Für weitere Informationen kontaktieren Sie uns bitte unter sales@xfullstar.com