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降壓式DCDC變換器的制作
（作者未知） 2009/5/5
（接上頁） 極管或快恢復(fù)二極管。 (4)為了提高整機的轉(zhuǎn)換效率，減小內(nèi)部損耗，一定要選擇正向?qū)ü軌航档偷男ぬ鼗䴓O管。 3．儲能電感L的選擇 (1)儲能電感L的臨界值Lc的計算。流過儲能電感L的電流不能突變，這是穩(wěn)壓電源所要滿足的最基本的條件。該電流只能近似地線性上升或線性下降，而且電感量越大則電
流的變化起伏越平滑，電感量越小則電流變化起伏越陡峭。圖3-4-1所示的波形就是不同的儲能電感L所對應(yīng)的不同的電感電流Il曲線。當電感量小到一定值時就會發(fā)生這樣一種情況：在功率開關(guān)V截止瞬間，電感L中存儲的能量也剛剛釋放完畢，這時的Il min=0，此時儲能電感L的電感量就成為臨界電感量Lc。那么當儲能電感L的電感量小于這個臨界值Lc時會發(fā)生什么情況呢？從圖3-4-2中可以看出，此時（t=Ta)功率開關(guān)V尚處于截止狀態(tài)，但是儲能電感L中的電流已變?yōu)榱悖谑请姼蠰上的電壓也變?yōu)榱�。功率開關(guān)V及儲能電感L上的電壓波形就會發(fā)生臺階式地突變，此突變在示波器上極易觀察到。作為一種穩(wěn)壓電源在有負載時是絕不允許出現(xiàn)這種情況的，因為這種情況將引起電源穩(wěn)壓特性的明顯惡化-甚至產(chǎn)生附加的震蕩。另外，對于負載系統(tǒng)來說，也是絕不允許出現(xiàn)這種情況的，因為這種情況將會使負載電路出現(xiàn)間斷性的停電，最后引起負載電路丟失信息或工作不正常。所以，在設(shè)計降壓式開關(guān)穩(wěn)壓電源電路時，應(yīng)該選擇電感量大于臨界電感值Lc的儲能電感。下面我們就來計算一下儲能電感L的臨界電感值Lc。
圖3-4-1儲能電感L電感量不同是所對應(yīng)的不同電流波形
圖3-4-2L＜Lc時，功率開關(guān)V和電感L的電壓波形圖
由Lc的定義可知，只要求出功率開關(guān)v截止瞬間使IImin=0時的儲能電感L的電感量，即可求得臨界電感量Lc.
把Ilmin=O代入式(3-6)得到(3-44)
再把Ilmin=O代入式(3-15)得到
(3-45)
將式(3-44)和式(145)組成二元一次方程組并消去Ilmax后，便可得到臨界電感量Lc為:
(3-46)
式中
因而上式可變?yōu)?
(3-47)
這就是儲能電感L臨界電感量的計算方法。降壓式開關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計者在設(shè)計電源電路時，應(yīng)該使儲能電感L的電感量大于由式（3-47)所確定的臨界電感量。
(2)儲能電感L的計算。在降壓型開關(guān)穩(wěn)壓電源的等效原理圖中，在忽略了功率開關(guān)V的飽和導(dǎo)通管壓降Uces的條件下，我們可以得到
(3-48)
在功率開關(guān)V飽和導(dǎo)通期間，可以近似認為流過儲能電感L上的電流為平均電流，即為負載Rl上的電流Io，因而就可以求得在飽和導(dǎo)通期間Ton內(nèi)儲能電感L上的電壓降為
(3-49)
式中
由此可以得到
&nbs p;(3-50) 式中，△Ilmax為儲能電感L中流過的電流變化量的最大值，它也就是負載Rl上流過的電流Io變化量的最大值。因為當功率管V截止期間，儲能電感L上具有最小值，再結(jié)合儲能電感L上的電流不能突變的特性，我們又可以得到 &
nbsp; （3-51）
取△Ilmax=1.5Ilmin代人式(-50)后就可以得到儲能電感L的計算公式為
(3-52)
式中，Rlmax為負載電阻的最大值,即為根據(jù)式(3-52)所選擇的儲能電感L是大于臨界電感值Lc的，所以是符合設(shè)計要求的。
此外，根據(jù)臨界電感值Lc的計算公式(3-47)和實際開關(guān)穩(wěn)壓電源電路中所選擇的儲能電感L必須大于臨界電感值Lc的設(shè)計原則，我們還可以采用下面的簡便方法來得到儲能電感L的計算公式：
已知臨界電感，應(yīng)使儲能電感L滿足L﹥Lc，若令Rl=Rl max，將公式中的2取為1.5，即可得到
(3-53)
此式與式(3-52)完全相同，是符合設(shè)計原則的。
4．輸出濾波電容C的選擇
從降壓型開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作原理分析可見，輸出濾波電容C的選擇直接關(guān)系著開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出電壓中紋波電壓分量△Uo的大小。在設(shè)計降壓型開關(guān)穩(wěn)壓電源時，輸出濾波電容C的容量主要應(yīng)根據(jù)對穩(wěn)壓電源輸出紋波電壓△Uo的要求來決定。若給定了輸出電壓中紋波分量△Uo和其他的輸出、輸入工作條件，就可以根據(jù)前面已經(jīng)推導(dǎo)出來的公式(1-25)計算出輸出濾波電容C的容量值：
(3-54)
此外，在實際應(yīng)用"+(中,為了消除輸出電壓中的開關(guān)轉(zhuǎn)換紋波電壓分量，除了給穩(wěn)壓電源的輸出端并接一個符合式(3-54)計算出來的濾波電解電容C以外，還應(yīng)該（未完，下一頁）
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