Vodič za izbor odgovarajućeg induktora za DC-DC pojačivačke aplikacije

Postoje brojna područja primjene DC-DC kao što su medicinska (prijenosna), automobilska, telekomunikacijska i još mnogo toga. Ovaj članak će raspravljati o tome kako odabrati odgovarajući induktor koristeći step-up DC-DC poznat kao "Pretvarač busta"

Na slici 1. može se vidjeti pojednostavljeni krug pojačivača napona. Ulazni napon ovog pretvarača je uvijek manji od izlaznog napona. Pretvarač pojačanja radi na sljedeći način; struja teče kroz induktor L1 i S1 kada je S1 zatvoren, punjenje L1, ali nema napajanja do opterećenja. Kada je S1 otvoren, napon na opterećenju jednak je ulaznom naponu istosmjerne struje, a napon pohranjen u L1 dovodi struju do opterećenja.

Morate definirati ili izračunati sljedeće parametre pri odabiru induktora za pojačivač pretvarača; (vrijednosti na desnoj strani znakova jednakosti date su samo za svrhu izračuna). Ovaj dizajn primjer se fokusira na diskontinuiranom modu.

· Frekvencija = f = 500 KHz

· V izlaz = 36 V

· Ja izlaz = 1,5 Amper

· V ulazni broj = 12 V

· V ulaz min = 10,8 V

· V ulaz max = 13,5 V

· Odnos vremena zadržavanja (mrtvo vrijeme) = 0,1

· Pad V diode = 0,7 V

· R on (FET) = 50 mΩ

Proračuni

Pošto je radna frekvencija 500 KHz,

Pronađite izlaznu snagu, P out

P out = (izlaz V + V dioda) (I izlaz)

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

Pronađite maksimalni ulaz struje, I ulaz max

Nađite FET volt pad, V fet volt pad

V fet volt drop = I in (max) (R on (FET))

V fet volt drop = (5.48) (0.05) = 0.274 V

Nađite maksimalni omjer zadataka, D max

Pronađite minimalni omjer zaduženja, D min

Pronađite minimalnu otpornost na teret, R min (za maksimalno stanje opterećenja)

Pronađite maksimalnu induktivnost, L max

L max = 0.74 uHy

Nađite vršnu struju, I pk

Pod pretpostavkom da je efikasnost 93%, I pk = 15,7 Ampera.

Pronađite RMS struju, ja rms

Od tog trenutka možete završiti dizajn ili koristiti TT elektroniku (TTE) Inductor Datasheet za izbor optimalne induktivnosti i potrebne veličine. Može se izabrati niža / veća induktivnost, a trenutne vrednosti će biti blizu izračuna, ali performanse treba verifikovati pomoću ispitnog stola.

Za ovaj primjer, dobar prijedlog je TTE p / n: HA72L-06241R5LFTR za automobilsku klasu, -55 ºC do +155 ºC (AEC-Q200 Certified) i ima sljedeće električne parametre:

Tabela 1. Električne specifikacije (Prenesene iz podatkovnog lista).

Na slici 2. prikazano je otkidanje induktivnosti oko 100 = 30% na 15,7 A. Pošto izračunata RMS struja iznosi 7,52 A, to je znatno ispod 9,0 A prikazano u tabeli 1 gore. Dakle, očekivani porast temperature bi bio daleko manji od 40 ºC. Sve performanse moraju se testirati na ispitnom stolu kao i obično.

* U ovom primjeru, Irms je dao proizvođač induktora koji se može koristiti kao referentna točka (porast od 40 ºC) kako bi se uspostavio porast temperature. Porast temperature bi bio iznad, ispod ili jednak referentnoj tački. Za precizan izračun porasta temperature, moramo znati sljedeće parametre, ali ne ograničavajući se na:

1. Ohma / 1000 stopa žice koja se koristi (vaše željene jedinice mjerenja)

2. Ukupan broj skretanja

3. Srednja dužina Informacije o okretanju

4. Bac (gustina struje izmjenične struje) namijenjena za upotrebu (ovisi o materijalu jezgre)

a. Može se izračunati ako je poznat jaz (ovaj slučaj Magnetics Path Length)

5. Informacije o dubini kože

6. Gubitak bakra može se izračunati iz gore navedenih informacija

7. Gubitak jezgre; milliwatts / gram ili watt / Lbs.

8. Površina induktora (može se izračunati)

TT Electronics je pružio brojna rješenja za medicinske, automobilske i razne industrijske sektore. Kompanija pruža polu i kompletne dizajne prilagođene vašim kritičnim specifikacijama.

Za više informacija, kontaktirajte nas na sales@xfullstar.com