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SEPIC耦合電感電流的問題

前幾天測試了一個(gè)SEPIC拓?fù)涞鸟詈想姼胁ㄐ危敵鲐?fù)載是一串LED，可以自由調(diào)節(jié)LED個(gè)數(shù)和輸出電流。然后發(fā)現(xiàn)一個(gè)很奇怪的現(xiàn)象：在輸出大功率、大電流的時(shí)候，與開關(guān)MOSFET相連的電感L1，在開關(guān)導(dǎo)通的時(shí)候，電感電流上升斜率逐漸增大；而與二極管相連的電感L2，電流上升的斜率逐漸減小，以至于上升到一定程度，電流反而下降。如下給出了電流波形。

下圖對應(yīng)的輸入輸出配置：耦合電感10uH, Pout=22W, Vout=55V, Iout=0.4A, Vin=7.3V；

CH4為L1電流，CH3為L2電流。注意到電感電流上升和下降時(shí)，并非是直線的斜坡。


 

上圖對應(yīng)的輸入輸出配置：耦合電感10uH,Pout=23.7W,Vout=15.8V,Iout=1.5A,Vin=7.4V；

CH4為L1電流，CH3為L2電流。注意到電感L2電流上升過程中，上升到一定程度，電流不增反降。L1電流沒有出現(xiàn)這種狀況。

 

兩個(gè)電感在充電與放電過程中，電壓都保持恒定，這也是符合SEPIC拓?fù)涞幕驹淼?。如下是測得的電感電壓波形與電流波形對照圖。

CH1、CH2分別為電感L1的電壓、電流波形，CH4、CH3分別為電感L2的電壓、電流波形。

 

所以，問題是：上述電流上升斜率的變化，以及L2電感電流不升反降的原因。希望能得到諸位大蝦與前輩們的指導(dǎo)，謝謝！

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2013-07-23 09:39

    先說一下我自己對此問題的想法。

    首先，我認(rèn)為這兩個(gè)電感并未完全耦合，這通過我測出來的實(shí)際電感值并不等于理論計(jì)算的20uH可以得出（單個(gè)耦合電感的感值是10uH）。而且從實(shí)際波形上看，在電流上升緩慢的點(diǎn)，電感感值已經(jīng)超過了20uH很多了，這是個(gè)很奇怪的現(xiàn)象。電感的伏秒法則是最基本的原理，如果這一普遍原理沒有問題，那就是我思考問題的方式有問題。

    其次，電感L1的電流上升斜率一直變大，而L2的上升斜率一直變小以致電流不增反減，我認(rèn)為這可能與兩個(gè)電感的充電方式有關(guān)：在開關(guān)管導(dǎo)通的情況下，L1直接由Vin充電，而L2是由耦合電容上的電壓充電，所以，我認(rèn)為L2的電流波形，肯定會跟耦合電容上的電壓有關(guān)。

    最后，我認(rèn)為之所以L2電感電流上升到一定程度，不增反降，有可能跟耦合電感的磁芯磁通量飽和有關(guān)。因?yàn)長1的電流一直增大，當(dāng)兩個(gè)電感電流之和達(dá)到磁芯飽和時(shí)的電流時(shí)，因L1電流仍繼續(xù)增大，L2的電流只能減小。

    針對上述我的想法，我會繼續(xù)做相關(guān)測試加以驗(yàn)證。若有進(jìn)展，也可以跟大家分享。另外，有沒有哪位大蝦指點(diǎn)一下分析此問題和解決此問題的思路？謝謝！

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2013-07-24 12:36
@大魚來打漁
   先說一下我自己對此問題的想法。   首先，我認(rèn)為這兩個(gè)電感并未完全耦合，這通過我測出來的實(shí)際電感值并不等于理論計(jì)算的20uH可以得出（單個(gè)耦合電感的感值是10uH）。而且從實(shí)際波形上看，在電流上升緩慢的點(diǎn)，電感感值已經(jīng)超過了20uH很多了，這是個(gè)很奇怪的現(xiàn)象。電感的伏秒法則是最基本的原理，如果這一普遍原理沒有問題，那就是我思考問題的方式有問題。   其次，電感L1的電流上升斜率一直變大，而L2的上升斜率一直變小以致電流不增反減，我認(rèn)為這可能與兩個(gè)電感的充電方式有關(guān)：在開關(guān)管導(dǎo)通的情況下，L1直接由Vin充電，而L2是由耦合電容上的電壓充電，所以，我認(rèn)為L2的電流波形，肯定會跟耦合電容上的電壓有關(guān)。   最后，我認(rèn)為之所以L2電感電流上升到一定程度，不增反降，有可能跟耦合電感的磁芯磁通量飽和有關(guān)。因?yàn)長1的電流一直增大，當(dāng)兩個(gè)電感電流之和達(dá)到磁芯飽和時(shí)的電流時(shí)，因L1電流仍繼續(xù)增大，L2的電流只能減小。   針對上述我的想法，我會繼續(xù)做相關(guān)測試加以驗(yàn)證。若有進(jìn)展，也可以跟大家分享。另外，有沒有哪位大蝦指點(diǎn)一下分析此問題和解決此問題的思路？謝謝！

木有專家能指點(diǎn)一二嗎？有哪位網(wǎng)友用過SEPIC拓?fù)浠蛘唏詈想姼械?，可以分享一下這方面的經(jīng)驗(yàn)么？~~~~~~

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