Um Guia para Escolher um Indutor Adequado para Aplicações de Impulso DC-DC

Existem inúmeras áreas de aplicação DC-DC, como médicas (portáteis), automotivas, telecomunicações e muito mais. Este artigo irá discutir como escolher um indutor adequado usando step-up DC-DC conhecido como ¡¡¯ ® Boost Converter.

Um circuito conversor boost simplificado pode ser visto na Figura 1. A tensão de entrada deste conversor é sempre menor que a tensão de saída. O conversor boost funciona da seguinte maneira; a corrente flui através do indutor L1 e o S1 quando S1 está fechado, carregando L1 mas nenhuma energia será fornecida à carga. Quando S1 está aberto, a voltagem através da carga é igual à voltagem de entrada de corrente contínua e a carga armazenada no L1 está fornecendo corrente para a carga.

Você deve definir ou calcular os seguintes parâmetros ao selecionar um indutor para um Conversor de Boost; (os valores do lado direito dos sinais de igual são dados apenas para fins de cálculo). Este exemplo de design centra-se no modo descontínuo ¡¡° ±.

· Frequência = f = 500 KHz

· Saída V = 36 V

· Eu saída = 1,5 Amps

· V input nom = 12 V

V entrada min = 10,8 V

· V entrada max = 13,5 V

· Taxa de tempo de espera (tempo morto) = 0,1

· Queda de diodo V = 0,7 V

· R em (FET) = 50 m

Cálculos

Como a freqüência de operação é de 500 KHz,

Encontre a potência de saída, P out

P out = (queda de diodo V out + V) (saída I)

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

Encontre a entrada de corrente máxima, eu introduzo max

Encontre a queda de voltagem FET, queda de voltagem V fet

Queda de voltagem V = I in (max) (R on (FET))

Queda de volt (= 5,48) (0,05) = 0,274 V

Encontre a taxa máxima de serviço, D max

Encontre o rácio de direito mínimo, D min

Encontre a resistência de carga mínima, R min (para condição de carga máxima)

Encontre a indutância máxima, L max

L max = 0.74 uHy

Encontre o pico atual, eu pk

Assumindo que a eficiência é de 93%, eu pk = 15,7 Amps.

Encontre a corrente RMS, eu rms

A partir deste ponto, você pode finalizar o projeto ou usar a Folha de Dados de Indutores da TT Electronics (TTE) para escolher uma indutância e um tamanho ideais. A indutância inferior / superior pode ser escolhida e as classificações atuais estarão próximas do cálculo, mas o desempenho deve ser verificado usando a bancada de testes.

Para este exemplo, uma boa sugestão é TTE p / n: HA72L-06241R5LFTR para o grau automotivo, -55 ºC a +155 ºC (certificado AEC-Q200) e tem os seguintes parâmetros elétricos:

Tabela 1. Especificações elétricas (transferidas da folha de dados).

A Figura 2. mostra que a bobina de indutância é de cerca de 100 = 30% a 15,7 Amps. Como a corrente RMS calculada é de 7,52 A, isso é bem abaixo de 9,0 A mostrado na tabela 1 acima. Assim, o aumento esperado da temperatura * seria muito inferior a 40 ºC. Todos os desempenhos devem ser testados no banco de testes como de costume.

* Neste exemplo, Irms foi dado pelo fabricante do indutor que pode ser empregado como um ponto de referência (aumento de 40 ºC) para estabelecer o aumento da temperatura. O aumento de temperatura seria acima, abaixo ou igual ao ponto de referência. Para um cálculo preciso do aumento de temperatura, devemos conhecer os seguintes parâmetros, mas não limitados a:

1. Ohms / 1000 pés do fio usado (sua preferência de medição da unidade)

2. Número total de turnos

3. Informação do Turno do Comprimento Médio

4. Bac (densidade de fluxo CA) destinado a ser utilizado (depende do material do núcleo)

uma. Pode ser calculado se o gap for conhecido (neste caso, Magnetics Path Length)

5. Informações sobre profundidade da pele

6. A perda de cobre pode ser calculada a partir da informação indicada acima

7. perda do núcleo; miliwatts / grama ou watt / lbs.

8. Área de superfície do indutor (pode ser calculada)

A TT Electronics forneceu inúmeras soluções para os setores médico, automotivo e vários setores industriais. A empresa oferece projetos customizados semi e completos para atender às suas especificações críticas.

Para mais informações, entre em contato conosco pelo sales@xfullstar.com