在这篇《电源规划小贴士》中,咱们将确认 SEPIC 拓扑中耦合电感的一些漏电感要求。在不要求主级电路和次级电路之间电气阻隔且输入电压高于或许低于输出电压时,SEPIC 是一种十分有用的拓扑。在要求短路电路维护时,咱们能够运用它来替代升压转换器。SEPIC 转换器的特点是单开关作业和接连输入电流,然后带来较低的电磁搅扰 (EMI)。这种拓扑(如图1所示)可运用两个独自的电感(或许因为电感的电压波形相似),因而还能够运用一个耦合电感,如图所示。因其体积和本钱均小于两个独自的电感,耦合电感颇具吸引力。其存在的缺陷是规范电感并非总是针对悉数或许的运用进行优化。
图1 SEPIC转换器运用一个开关来升降输出电压
这种电路的电流和电压波形与接连电流形式 (CCM) 反向电路相似。敞开 Q1 时,其运用耦合电感主级的输入电压,在电路中构成能量。封闭 Q1 时,电感的电压反转,然后被胁迫到输出电压。电容 C_AC 便为 SEPIC 与反向电路的不同地点;Q1 敞开时,次级电感电流流过它然后接地。Q1 封闭时,主级电感电流流过C_AC,然后添加流经 D1 的输出电流。比较反向电路,这种拓扑的一个较大优点是 FET 和二极管电压均遭到 C_AC 的胁迫,而且电路中很少有振铃。这样,咱们便能够挑选运用更低的电压,并由此而发生更高成效的器材。
因为这种拓扑与反向拓扑相似,因而许多人会以为要求有一套严密耦合的绕组。可是,状况却并非如此。图2显现了接连 SEPIC 的两个作业状况,其变压器现已过漏电感 (LL)、磁化电感 (LM) 和一个抱负变压器 (T) 建模。经查看,漏电感的电压等于 C_AC 的电压。因而,较小值 C_AC 或许较小漏电感的大 AC 电压会构成较大的回路电流。较大的回路电流会下降转换器的功率和 EMI 功能,而这种状况是咱们所不期望呈现的。削减这种大回路电流的一种办法是添加耦合电容 (C_AC)。可是,这样做是以本钱、尺度和可靠性为价值的。一种更为精明的办法是添加漏电感,其在指定某个定制磁性组件的状况下能够很轻松地完成。
2a)MOSFET 敞开:VLL= VC_AC– VIN = ∆VC_AC(DC 部分删去)
2b) MOSFET封闭: VLL= VIN + VOUT– VC_AC– VOUT= ∆VC_AC(DC部分删去)
图2a和2b SEPIC转换器的两种作业状况。
漏电感的AC电压等于耦合%&&&&&%电压。
风趣的是,很少的厂商现已知道到了这一现实,而且许多厂商现已针对 SEP%&&&&&% 运用出产出了低漏电感的电感。另一方面,Coilcraft 拥有约 0.5 uH 漏电感的 47 uH MSD1260,一起还于最新开发出了这种规划的其他版别,其具有 10 uH 以上的漏电感,咱们将在下次的《电源规划小贴士》中对其进行介绍,敬请期待。
如欲了解本文及其他电源解决方案的更多概况,敬请拜访:www.ti.com.cn/power。