電源網(wǎng)各位前輩,小弟在讀碩士一名,初次發(fā)帖,寫的不清楚的地方還望見諒。
文字我現(xiàn)在WORD中寫好的,結(jié)果發(fā)現(xiàn)WORD的公式在這里不可以用,所以我不得不都截圖貼上來,看上去不太協(xié)調(diào),請大家見諒。
最近在做一個離網(wǎng)型太陽能逆變器,就需要將太陽能發(fā)出的多余的電儲存到蓄電池中,充電的方式用的是BOOST升壓斬波電路,其中涉及到了一些電感量的計(jì)算,遂來此發(fā)帖求助。BOOST升壓斬波電路的基本拓?fù)錇椋?/span>
其工作輸出電壓與輸出電壓的關(guān)系是:
其中T是開關(guān)周期,Toff是開關(guān)關(guān)斷的時間,T=Toff+Ton,若設(shè):
則輸入輸出電壓公式可以改寫為:
在一個開關(guān)周期中,電感上電流變化率相等,由
其中 就是代表伏秒數(shù),可以是開關(guān)導(dǎo)通時電感兩側(cè)電壓乘上開關(guān)導(dǎo)通時間Von*Ton,也可以使開關(guān)斷開時電感兩側(cè)電壓乘上開關(guān)閉合時間Voff*Toff,在電感設(shè)計(jì)中是一個非常關(guān)鍵的參數(shù),
代表電感L上面流過的交流電流峰峰值。關(guān)于電感的電流,還有其他幾個比較重要的參數(shù):電感電流的交流電流IAC,平均電流IDC,峰值電流IPK,他們和峰峰電流之間的關(guān)系可以從下面這個圖中看出:
其中是電感兩端電流的浮動量,其浮動量的大小與平均電流的關(guān)系可以同紋波率來衡量(IDC*r=
),一般根據(jù)實(shí)際需要,紋波率r選擇0.4。例如,在IDC=1A時候,
。作為上面公式用到的電流計(jì)算參數(shù),而對于輸出側(cè)電流Io,根據(jù)能量守恒定律(個人理解)有下式:
IO=IDC*(1-D)
再結(jié)合(以開關(guān)導(dǎo)通Von來計(jì)算):
D=(Vo-Vin)/Vo
可以得到L的值:
其中根據(jù)BOOST電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖可以看出Von=Vin,Voff=VO-Vin。
綜上,可以根據(jù)設(shè)計(jì)BOOST電路的輸入輸出參數(shù):輸入電壓、輸出電壓、輸出電流、開關(guān)頻率計(jì)算出電感值的大小。電感太小,系統(tǒng)工作效率降低,然而電感太大,容易導(dǎo)致電感磁芯飽和。
以上均是一些基本的理論知識,我用自己的話將他們總結(jié)了一下,錯誤難免,還望各位指出。
以下是我對電感設(shè)計(jì)的一些疑問,電感的繞線圈數(shù)、鐵芯材料如何設(shè)計(jì)?鐵芯的體積如何選擇?最近從網(wǎng)上看到,儲能電感的鐵芯應(yīng)該有氣隙,這個又應(yīng)該怎么解釋?