己知參數(shù)：

輸入電壓： 12V Vin

占空比： don

輸出電壓： 36V Vout

輸出額定功率： 150W Pmon

輸出最大功率： 200W Pmax

輸出最小功率： 50W Pmin

升壓二極管壓降：1V Vd

工作頻率： 100KHZ f

設效率為： 88%　　η

穩(wěn)定工作時，第個開關(guān)周期導通期間電感電流的增加等于關(guān)斷期間電感電流的減小。

即：

(Vi*don)/(f*L)=[(Vout+Vd-Vi)*(1-don)]/(f*L) (1)

整理得：

Don=(Vout+Vd-Vi)/(Vout+Vd) (2)

don≈0.6756756757

don取0.68

設每個開關(guān)周期內(nèi)電感初始電流等于輸出電流時的對應電感量。

電感量L：

L=(Vin∧2*don*Vout*η)/[2*f*Pout(Vout-Vin*η)] (3)

式中L為H

當輸出功率Pout為50W時

參數(shù)帶入：

L≈12.1938μH

L取12μH

dIL= Vi*Ton/L

dIL=0.2IL_ avg=0.2Iin

Iin=Vo*Io/Vi

IL_avg = Iin

IL_peak = 1.1Iin

IL_rms = ILavg*(1+0.22/12)0.5

L電感量的選取原則使電感紋波電流為電感電流的20%(可根據(jù)應用改變)

dIL—電感紋波電流峰峰值

IL_avg—電感電流平均值

IL_peak—電感峰值電流

IL_rms—電感電流有效值

Id_peak = 1.1Iin

Vrd = Vo

Id_peak—續(xù)流二極管峰值電流

Vrd—續(xù)流二級管反向耐壓(Ton期間)

Isw_peak = 1.1Iin

Vsw = Vo

Isw_peak—開關(guān)管峰值電流

Vsw_peak—開關(guān)管耐壓(Toff期間)

Icin_rms = dIL/120.5

Ico_rms = [Io2D+(Iin-Io)2(1-D)]0.5

電容選取：耐壓、紋波電流、電容量

Icin_rms—輸入電容的紋波電流有效值

Ico_rms—是輸出電容的紋波電流有效值

1)采用磁芯PQ3230，其Ae=161mm2 ，取Bmax=0.23T，

2)匝數(shù)N：

N=(L*Ipmax)/(Bmax*Ae) (4)

式中L為μH ，Ae為mm2 ， Bmax為T，Ipmax為輸出最大功率時的峰值電流A

3)當輸出(Pout)為最大值(Pmax)時峰值電流(Ipmax)為：

Ipmax=(2*Pout*L*f+Vin∧2*don*η)/(2*Vin*f*L*η) (5)

式中L為H

參數(shù)帶入：

Ipmax≈22.3393939A

Ipmax取22.34A

4)輸出功率最大(Pmax)，當MOS管導通時的電感電流Ion為：

Ion=(2*Pout-Ip*Vin*η)/(Vin*η) (6)

參數(shù)帶入：

Ion≈15.53878788A

5)驗正(3)(5)(6)式的正確性：

因電感的取值是在輸出功率為最小值(Pmin為50W)時，MOS管導通時的電感電流等于輸出電流(Pmin/Vout)。

參數(shù)帶入(5)式：

Ip=8.13484848A

Ip取8.13A

參數(shù)帶入(6)式：

Ion≈1.339697A

Pmin/Vout≈1.388889A

1.339697A ≈1.388889A

(3)(5)(6)式正確。因don，L，Ip等都是取的近似值所以結(jié)果也只能是近似值。

6)將Ipmax帶入(4)式：

N≈7.2395

N取7.5圈

7)當N為7.5圈L為12μH時PQ3230的磁飽和電流Is為：

Is=(N*Bs*Ae)/L (7)

參數(shù)帶入：

Is=36.225A

100℃時PQ3230的飽和磁密Bs為0.36T。

8)氣隙lg的計算：

lg=4πAe[(Np∧2)/(Lp*1000)-1/AL] (8)

式中Ae為平方厘米，Lp為微亨，AL為nH/N∧2

AL=5140

參數(shù)帶入：

lg≈0.0909厘米≈0.9mm

1)極限狀態(tài)下電感電流的最大有效值為：

Imax-rms=(Pmax*don)/(vin*η)+Pmax/Vout (9)

參數(shù)帶入：

Imax-rms≈18.434343

Imax-rms取18A

2)線徑取300圓密爾每安培

18*300=5400圓密爾=3.483864mm∧2

采用線徑為0.2mm的銅線110根