怎么選擇boost升壓電路的電感？只要三個(gè)公式

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BOOST電源架構(gòu)是一種非常經(jīng)典的升壓電源方案，它是利用開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出的一種開關(guān)電源，它以小型、輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用在各行業(yè)電子設(shè)備，是不可缺少的一種電源架構(gòu)。

以前介紹過(guò)BOOST電路的基本原理：

BOOST升壓電路原理詳解

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今天介紹下怎么選擇Boost升壓電路的電感，看完這篇文章你就會(huì)選擇電感了。

根據(jù)以前文章的推導(dǎo)，開關(guān)閉合時(shí)，充電路徑見(jiàn)上圖綠色回路，此時(shí)給電感充電，可以列出方程：

其中：

Vi：輸入電壓???????? L：電感量????△Ion：充電時(shí)電感電流紋波

D：開關(guān)的占空比??? T：開關(guān)周期，是頻率f的倒數(shù)

將上面公式稍微整理，可以得到：

截止到此時(shí)，我們得到了流過(guò)電感的電流紋波，然后需要求出流經(jīng)電感的平均電流：

η是boost的效率，開關(guān)電源效率一般是比較高的，如果只是近似計(jì)算，效率可以取90%。

最后一個(gè)公式，電源的輸出總電流，是直流電基礎(chǔ)之上，疊加的交流電流，我們需要計(jì)算直流加交流時(shí)的最大電流：

以上就是推導(dǎo)過(guò)程，重新整理3個(gè)公式：

從推導(dǎo)的公式可以看出，選擇大電感時(shí)，產(chǎn)生的紋波也小，可以降低電感器的磁滯損耗和 EMI。但同樣地，物極必反，負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)間增加。

我們對(duì)上圖中的boost進(jìn)行仿真，分別對(duì)比470uH和100uH時(shí)的紋波，示波器中綠色的是輸出電壓，紅色的是電感電流。

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可以看出其仿真結(jié)果與計(jì)算基本一致，在Vi=10V，Vo=20V，f=20Khz，D=50%前提下：

電感選取為470uH時(shí)，△Ion=0.5A；

電感選取為100uH時(shí)，△Ion=2.5A；

（1mV=1mA）而輸出電壓基本不變

以上介紹的是計(jì)算流經(jīng)電感的最大電流，下面介紹如何根據(jù)電流選擇電感，知道了最大電流再選擇電感，此過(guò)程和選擇BUCK電感的過(guò)程接近，可以參考下面文章：

怎么選擇BUCK降壓電源的電感？

電感參數(shù)有哪些？怎么選擇電感？

1. 電感值

電感值通常要留一定余量比如20%-30%，然后將具體數(shù)值落入實(shí)際的電感值內(nèi)。

2.?飽和電流

Isat要大于計(jì)算的最大電流，一般建議Isat要比Imax高大約20%-30%。

3. 自諧振頻率

理想電感的阻抗隨著頻率增加而增加,而實(shí)際電感具有直流電阻和寄生電容，在低頻處呈現(xiàn)感性,在高頻處呈現(xiàn)容性。我們需要讓電感的自諧振頻率避開它的工作頻率，一般可以以10倍頻率作為參考，也就是說(shuō)開關(guān)頻率要低于諧振頻率的10%。

4.?直流電阻DCR

大的DCR會(huì)引起熱損，尤其是在重載情況下，對(duì)于DCR具體的選擇一般沒(méi)有特殊要求，盡量小一些。

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