怎样设计输出滤波电感器

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1、怎样设计输出滤波电感器HowtoDesignThechokeforoutput中国电源学会变压器电感器专业委员会委员黄永富　　摘要：只用三个参数迅速计算输出滤波电感器的电感值。再依据电路实际进行调整，以得到精确的电感值。　　关键词：扼流圈；全波整流；半波整流　　Abstract:Usingonly3parameterswecancalculatethechokeforoutputimmediately.Thenrectifyingthedataaccordingtocircuitpractice,w

2、ecanobtainaccurateinductance.　　KeyWords:chokehalf-waverectifyfull-waverectify　　开关电源的功率输出滤波电感器(扼流圈)，由于电路不同，设计计算的取值也不同。这是必须认真对待的。有关文献上，将输出滤波电感器分成五类。实际上可以归纳为两类：全波整流（包括桥式、半桥式）和半波整流。它们之间的区别，仅在于前者在按公式进行计算时，其频率取值为开关频率的二倍。　　通常的方法，在公式中要涉及到多个参数：VL或Vo、Ton或Toff、f（

3、频率）及Io或△I等。而Ton或Toff的确定，又与δ（占空比）有关。电路不同其值也不同，往往容易混淆或弄错。这里介绍的一种方法，只要三个参数，就能得到满意的结果。必要时再进行适当换算，以便得到你所要求的数值。　　这个方法只要以下三个参数：输出功率Po、频率f和输出电流Io。一个全波整流的实例:L=（Po/f）/Io2。在这铮俣ㄕ伎毡任?.5，△I=0.25Io。当占空比与△I所取Io的比值不同时，只要适当加以调整就可以了。这将在下面专门进行介绍。　　现在举一个实例，进行实际运算。输出功率Po=4

4、80W、频率f=100kHZ和输出电流Io=40A。L=（480/100000）/402=0.000003H。即3μH。　　再按通常采用的方式，L=（VoToff）/△I或L=（VLTon）/△I，进行计算。对比两种结果是否一致，或相差情况。f=100kHz，T=10μs，T/2=5μs，Toff=Ton=0.5*T/2=2.5μs。VL=Vo=12V,△I=0.25Io=10A。L=VoToff/△I=12*2.5/10=3μH。或L=VLTon/△I=12*2.5/10=3μH。结果完全一致。　

5、　所有参数与上面实例，全部相同的半波整流的实例:L=（2Po/f）/Io2。在这里，同样假定占空比为0.5，△I=0.25Io。于是有：L=(2*480/100000)/402=0.000006H。即6μH。按通常采用的公式，进行计算：L=(VoToff)/△I=(12*0.5*10)/10=6μH。或L=(VLTon)/△I=(12*0.5*10)/10=6μH。结果同样完全一致。图2　两种电路的不同输入电压 图1　两种电路的不同输入电压　　下面介绍当占空比与△I所取Io的比值不同时，如何进行调整

6、。先说占空比不是0.5时的调整方法（可以参考表格1、2）：你所取的占空比为0.45，得出一个Toff值，将它除以占空比为0.5时的Toff值，将此商数乘以现有的电感值，就是你所要的电感值。例如：（半波整流查表格1）现在取0.45为你所取的占空比值，得出一个Toff值为5.5，将5.5除以占空比为0.5时的Toff值5，5.5/5得到1.1。用1.1乘上6μH为6.6μH。这就是你所要的电感值。　　在全波整流时查表格2，由此可以看到：半波整流时的占空比不会大于0.5，而全波整流时的占空比则会大于0.5

7、。　　当△I所取与Io的比值，不是0.25时，只要将0.25除以你准备取的△I与Io的比值，得出一个数，将它乘以现有的电感值，就是你所要的电感值了。例如：现在取△I与Io的比值为0.2，而不是0.25，将0.25除以0.2得到1.25。用1.25乘上6μH为7.5μH。这就是你所要的电感值。　　前面讲过，全波整流（包括桥式、半桥式）和半波整流。它们之间的区别，仅在于前者在按公式进行计算时，其频率取值为开关频率的二倍。其理由，看图1两种不同电路的波形图就非常清楚了。这里就不准备多讲了。　　从表1和表2

8、，我们还可以看到，不同电路在不同占空比情况下，不仅电感值相差很大，而且输入电压（指经过二极管整流后的直流电压）也相差不小。与输入电压相应的次级电压也有很大差别，次级绕组匝数也有所差别。δTonToffVLViL0.555122460.454.55.514.726.76.60.54618307.20.33728408.4*T=10ωs,Vo=12V,Io=40A.表1　半波整流不同占空比时各参数δTonToffVLViL0.8413151.20.73.51.55.117