[步骤2 ]升压电感设计 升压电感器值是通过将输出功率来确定和最小开关频率。最低开关频率必须高于最大可听频段为20kHz的。最小频率附近20kHz的可降低开关损耗与成本增加了电感器的尺寸和线路滤波器的尺寸。过高的最小频率可能增加开关损耗和使系统响应噪声。选择的范围约在30〜 60kHz的是一种常见的选择; 40 〜 50kHz的是建议使用FL7930B 。最小开关频率可能会出现在最小输入电压或最大输入电压,根据不同的输出电压电平。当PFC的输出电压低于430V ,最小开关出现在最大输入电压(见飞兆半导体应用笔记AN- 6086 ) 。电感使用最小开关频率被获得: 其中L是升压电感和fSW , MIN是最小开关频率。导通时间的最大需要携带峰值电感电流被计算为 一旦电感和最大电感电流是计算时,升压电感器的圈数应该是决定考虑磁芯饱和。最低圈数被给定为: 其中Ae是芯的截面积和∆Bis在特斯拉的磁芯的最大磁通变化。∆B应设置为低于饱和磁通密度。图14示出了铁素体的典型的BH特性从TDK ( PC45 )的核心。由于饱和磁通密度( ΔB )随着温度的增加,高温度特性应予以考虑。RMS电感电流(IL, RMS)和线圈的电流密度(IL,DENSITY)可表示为: 其中dWIRE是绕组线的直径,NWIRE是绕组线的股数。 选择钢丝直径和绞线时;电流密度,所选堆芯的窗口区域(AW,参见图14),需要考虑填充系数。缠绕顺序与DC-DC转换器相比,升压电感器的填充因子相对简单,因此填充因子可以假设为约0.2~0.3。层在线圈中引起趋肤效应和邻近效应,因此实际电流密度可能高于预期。 图15。Ae和AW (设计示例)由于输出电压为430V最小频率出现在高压线(277VAC)和满载条件下。假设效率为90%选择最小频率为50kHz,电感器 获得的值为: 假设EER3019N芯(PL-7,Ae=137mm2)并且将∆B设置为0.3T,一次绕组应为: 升压电感器的匝数(NBOOST)为确定为55圈。 当使用0.10mm直径和50股钢丝时,RMS电感线圈的电流和电流密度为:
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