開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)第三版257頁(yè)

       BOOST設(shè)計(jì)實(shí)例：

  輸入電壓100V

  輸出電壓200V

  開(kāi)關(guān)頻率50KHZ

  平均負(fù)載電流Idc=10A

  紋波電流DIL=15%=1.5A

  溫度不超過(guò)40℃

   占空比計(jì)算D=(Vo-Vi)/Vo= (200-100)/200=0.5

   周期計(jì)算T=1/50khz=20us

 

  開(kāi)通時(shí)間Ton=T×D=20us×0.5=10us=dt

（1）電感計(jì)算：

        通常VL=ldi/dt

        V=LdIL/ dt         所以L=V×dt/dIL=100×10/1.5=666UH=0.666MH

（2）磁芯儲(chǔ)能計(jì)算             W儲(chǔ)能的能量單位MJ    L電感量MH       I為A

      W=1/2LI2        W=1/2×0.666×102=33.33mj

（3）以溫升為參數(shù)計(jì)算磁芯尺寸選擇。

     根據(jù)259頁(yè)圖7.37坐標(biāo)。30℃和31MJ的交叉點(diǎn)得到磁芯面積AP=14CM④

     根據(jù)表7.12E形鐵粉芯磁芯（美國(guó)微金屬公司）   

    磁芯面積AP=14CM④對(duì)應(yīng)的磁芯為E220

（4）計(jì)算初級(jí)匝數(shù)

    查表E220  A∫為初始導(dǎo)磁率240×10-⑨

    L=N2A∫            所以N=√￣L/A∫=1000×√￣0.666/240=53匝  

（5）磁芯損耗計(jì)算

   Bac為磁通交流擺幅       V為L(zhǎng)兩端的電壓100V     開(kāi)通時(shí)間Ton為10us      N=53匝      Ae=360mm2（這里表格是3.6）計(jì)算公式缺是360

     Bac=Vton/NAe     Bac=100（10）/53 （360）=0.0524T=524G

提示：由于交流狀態(tài)引起的磁通變化以平均磁通為中心。這里由直流輸出電流決定本例為10A。（BUCK和BOOST為扼流圈含有直流成分）。

查261頁(yè)圖7.39鐵粉芯材料損耗曲線圖在水平坐標(biāo)軸上找到524G  50KHZ的損耗為600mW/cm3    由于是單端場(chǎng)合損耗為1半即300mW/cm3  

    總損耗為47.7×300×10﹣3=13.4W

 （6）線徑

   由259頁(yè)表7.12得知E220磁芯窗口面積為4.09cm2窗口有效面積為60%=2.45cm2

   Acu/n=2.45/53=0.0462cm2

  由220頁(yè)表7.9得知#11AWG線最接近其電阻為4.13豪歐/m

由于交流應(yīng)力大應(yīng)考慮集膚效應(yīng)，通常采用多股細(xì)線并繞到同樣的銅面積而不采用一根大線并且#11號(hào)線很難繞制。

（7）銅損

  由259頁(yè)表7,12得知E220磁芯每匝繞組平均長(zhǎng)度為11.5因此繞組長(zhǎng)度為

        N×MLT=53×11.5=610CM          6.095×0.00413=0.025歐

因此銅損為I2Rcu=102×0.025=2.5W

結(jié)論;正如我們所料13.4W的磁芯損耗超過(guò)2.5W的銅損很多。很明顯這不是最佳設(shè)計(jì)。它們的發(fā)熱量不等。

遇到這種情況，有下面幾個(gè)解決方法：

①：磁芯損耗和銅損近似相等時(shí)最佳。

②：更好的方法是采用磁導(dǎo)率較低的材料以降低磁芯損耗。當(dāng)然導(dǎo)磁率低了線圈匝數(shù)就多了銅損增加，磁損減少。

也不知道字體怎么調(diào)整，想調(diào)大點(diǎn)。沒(méi)看見(jiàn)選項(xiàng)。

重新計(jì)算新匝數(shù)

使用#8材料設(shè)計(jì) 計(jì)算N=69匝。Bac=400G   磁芯損耗為4.53W。銅損為4.4W

可以認(rèn)為這是效率最佳設(shè)計(jì)。