電源設計小貼士:注意SEPIC耦合電感回路電流-第1部分


原標題:電源設計小貼士:注意SEPIC耦合電感回路電流-第1部分
SEPIC(Single-Ended Primary Inductor Converter)是一種在不要求主級電路和次級電路之間電氣隔離,且輸入電壓可能高于或低于輸出電壓時非常有用的拓撲結(jié)構(gòu)。SEPIC轉(zhuǎn)換器以其單開關(guān)工作和連續(xù)輸入電流的特點,能夠帶來較低的電磁干擾(EMI)。在需要短路電路保護時,SEPIC可以作為升壓轉(zhuǎn)換器的替代品。
二、耦合電感在SEPIC中的應用
在SEPIC拓撲中,由于兩個電感的電壓波形相似,因此可以使用一個耦合電感來替代兩個單獨的電感。耦合電感因其體積和成本均小于兩個單獨的電感而頗具吸引力。然而,需要注意的是,標準電感并非總是針對全部可能的應用進行優(yōu)化。
三、耦合電感回路電流的問題
1. 回路電流的形成
在SEPIC轉(zhuǎn)換器中,耦合電感的漏電感(LL)會在電路中引起回路電流。當耦合電容(C_AC)的電壓較小或漏電感較小時,大AC電壓會形成較大的回路電流。這種較大的回路電流會降低轉(zhuǎn)換器的效率和EMI性能。
2. 工作狀態(tài)分析
MOSFET開啟時:此時,耦合電感主級的輸入電壓在電路中形成能量,漏電感的電壓等于耦合電容的電壓。
MOSFET關(guān)閉時:電感的電壓逆轉(zhuǎn),然后被鉗制到輸出電壓。此時,主級電感電流流過C_AC,從而增加流經(jīng)D1的輸出電流。
四、減少回路電流的方法
1. 增加耦合電容(C_AC)
增加耦合電容可以減小漏電感上的電壓,從而降低回路電流。但這種方法會增加成本、尺寸和復雜性,并可能影響可靠性。
2. 增加漏電感
另一種更為精明的方法是增加漏電感。在指定某個定制磁性組件的情況下,增加漏電感可以很輕松地實現(xiàn),并且不會顯著增加成本或尺寸。這種方法可以更有效地降低回路電流,提高轉(zhuǎn)換器的效率和EMI性能。
五、實際案例與數(shù)據(jù)
根據(jù)一些實際案例和測量數(shù)據(jù),使用具有高漏電感的耦合電感(如Coilcraft的MSC1278)相比低漏電感的電感(如MSD1260),在相同條件下可以顯著降低回路電流和RMS電流,從而提高轉(zhuǎn)換器的效率。例如,在某些汽車應用中,使用高漏電感的耦合電感可以使轉(zhuǎn)換器的效率提高1到2個百分點。
六、結(jié)論
在SEPIC電源設計中,注意耦合電感回路電流是一個重要環(huán)節(jié)。通過合理選擇耦合電感的漏電感值,可以在不增加成本或尺寸的情況下,提高轉(zhuǎn)換器的效率和EMI性能。因此,在設計過程中應充分考慮這一因素,并進行相應的優(yōu)化和調(diào)整。
責任編輯:David
【免責聲明】
1、本文內(nèi)容、數(shù)據(jù)、圖表等來源于網(wǎng)絡引用或其他公開資料,版權(quán)歸屬原作者、原發(fā)表出處。若版權(quán)所有方對本文的引用持有異議,請聯(lián)系拍明芯城(marketing@iczoom.com),本方將及時處理。
2、本文的引用僅供讀者交流學習使用,不涉及商業(yè)目的。
3、本文內(nèi)容僅代表作者觀點,拍明芯城不對內(nèi)容的準確性、可靠性或完整性提供明示或暗示的保證。讀者閱讀本文后做出的決定或行為,是基于自主意愿和獨立判斷做出的,請讀者明確相關(guān)結(jié)果。
4、如需轉(zhuǎn)載本方擁有版權(quán)的文章,請聯(lián)系拍明芯城(marketing@iczoom.com)注明“轉(zhuǎn)載原因”。未經(jīng)允許私自轉(zhuǎn)載拍明芯城將保留追究其法律責任的權(quán)利。
拍明芯城擁有對此聲明的最終解釋權(quán)。