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【電源設(shè)計(jì)小貼士33】:注意SEPIC耦合電感回路電流2

發(fā)布時(shí)間:2013-03-06 責(zé)任編輯:hedyxing

【導(dǎo)讀】本文將討論如何確定SEPIC拓?fù)渲旭詈想姼械穆╇姼幸蟆I洗?,我們討論了耦?a target="_blank" style="text-decoration:none;" >電容器AC電壓被施加于耦合電感漏電感的情況。漏電感電壓會在電源中引起較大的回路電流。這次我們將介紹利用松散耦合電感和緊密耦合電感所構(gòu)建電源的一些測量結(jié)果。

我們構(gòu)建起如圖1所示電路,并對其進(jìn)行描述。該電路可在汽車市場獲得應(yīng)用。這里,其擁有一個(gè)8V到36V的寬范圍輸入,可以為穩(wěn)定12-V輸出以上或者以下。汽車市場更喜歡使用陶瓷電容器,原因是其寬溫度范圍、長壽命、高紋波電流額定值和高可靠性。結(jié)果,耦合電容器(C6)便為陶瓷的。這就意味著,相比電解電容器,它擁有較高的AC電壓,同時(shí)這種電路會對低漏電感值更加敏感。

SEPIC轉(zhuǎn)換器可利用一個(gè)單開關(guān)降壓或者升壓
圖1 SEPIC轉(zhuǎn)換器可利用一個(gè)單開關(guān)降壓或者升壓

該電路中的兩個(gè)47uH Coilcraft電感分別為:一個(gè)非常低漏電感(0.5 uH)的MSD1260,以及一個(gè)較高漏電感(14 uH)的MSC1278。圖2顯示了這兩個(gè)電感的一次電流波形。左邊為MSC1278電感的輸入電流(流入L1的引腳1),而右邊為MSD1260輸入電流波形。左邊的電流為一般情況。電流主要為其三角AC分量的DC。右邊的波形為利用耦合電感的高AC電壓以及一個(gè)低漏電感值所得到的結(jié)果。峰值電流幾乎為DC輸入電流的兩倍,而RMS電流比高漏電感情況多出50%。

低漏電感(右邊)帶來嚴(yán)重的耦合電感回路電流
圖2 低漏電感(右邊)帶來嚴(yán)重的耦合電感回路電流

很明顯,利用緊密耦合電感對這種電源進(jìn)行電磁干擾(EMI)濾波會存在更多的問題。這兩種設(shè)計(jì)之間的AC輸入電流比約為5:1,也就是說還需要14dB的衰減。這種高回路電流產(chǎn)生的第二個(gè)影響是對轉(zhuǎn)換器效率的影響。由于電源中多出了50%的RMS電流,傳導(dǎo)損耗將會增加一倍以上。圖3將這兩種電感的效率進(jìn)行了比較(電路其它部分保持不變)。12V到12V轉(zhuǎn)換時(shí),兩種結(jié)果都很不錯(cuò)——都在90%左右。但是,松散耦合電感在負(fù)載范圍得到的效率高出1到2個(gè)百分點(diǎn),而它的DC電阻與緊密耦合電感是一樣的。

由于更少的電流,高漏電感(MSC1278)產(chǎn)生更高的效率
圖3 由于更少的電流,高漏電感(MSC1278)產(chǎn)生更高的效率

并降低效率。選擇合適漏電感值的最簡單方法是利用模擬。但是,您也可以先估算出耦合電容器的電壓,然后設(shè)置允許紋波電流,最后計(jì)算得到最小漏電感。
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