реклама на сайте
подробности

 
 
8 страниц V  < 1 2 3 4 > »   
Reply to this topicStart new topic
> расчет индуктивности для SEPIC пребразователя
wim
сообщение Apr 17 2018, 09:14
Сообщение #16


рядовой
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 811
Регистрация: 21-08-06
Пользователь №: 19 713



Цитата(VDV @ Apr 17 2018, 11:39) *
Давайте сильно огрубим задачу:
Мне надо посчитать индуктивность для связанных индуктивностей при пульсации входного тока в 100% тока ключа. Ток ключа примем 1А. DC=0.5. VIN=10V, F=1MHz.
Не имею возражений - сформулируйте правильно задачу и мы ее немедленно огрубим.
Пульсации - амлитуда или размах (уже в эн-плюс-первый раз спрашиваю).
Ток - среднее, действующее или максимальное значение.
Чтобы правильно задать вопрос, нужно знать большую часть ответа.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
VDV
сообщение Apr 17 2018, 10:33
Сообщение #17


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 152
Регистрация: 18-03-06
Пользователь №: 15 366



Максимальный ток ключа 1А.
Соответственно при 100% входной ток меняется от 0 до 1А за период.
По какой формуле рассчитывать связанные индуктивности? По формуле от TI, LT, Maxim?

А еще лучше приведите расчет, сделанный по их руководствам для одного и того же конвертора и одного и того же режима.

Сообщение отредактировал VDV - Apr 17 2018, 10:36
Go to the top of the page
 
+Quote Post
wim
сообщение Apr 17 2018, 11:21
Сообщение #18


рядовой
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 811
Регистрация: 21-08-06
Пользователь №: 19 713



Цитата(VDV @ Apr 17 2018, 13:33) *
Максимальный ток ключа 1А.
Соответственно при 100% входной ток меняется от 0 до 1А за период.
По какой формуле рассчитывать связанные индуктивности? По формуле от TI, LT, Maxim?

А еще лучше приведите расчет, сделанный по их руководствам для одного и того же конвертора и одного и того же режима.
Я не считаю по формулам из даташитов, написанных индо-китайскими студентами. Я считаю по формулам из курса общей физики.
В Вашем примере:
Максимальный ток ключа (размах от 0 макс. значения) dIsw=dIL1+dIL2
Для связанных индуктивностей (одинакового номинала, намотанных в два провода) эквивалентная величина каждой из них удваивается, т.е. L1экв = 2*L1=2*L, L2экв = 2*L2=2*L.
L - номинальная величина индуктивности одной обмотки связанных индуктивностей.
dIL1=VIN*DC/(L1экв*F), dIL2=VIN*DC/(L2экв*F) --> dIL1 = dIL2 = dIL1=VIN*DC/(2*L*F).
dIsw=VIN*DC/(L*F) --> Lгр. = VIN*DC/(dIsw*F) (граничное значение непрерывных и разрывных токов)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
VDV
сообщение Apr 17 2018, 12:17
Сообщение #19


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 152
Регистрация: 18-03-06
Пользователь №: 15 366



Спасибо!
Т.е. получаем итоговую формулу для несвязанных индуктивностей:
Lгр. = VIN*DC/(0.5 * K * Iin * F)

и для связанных индкуктивностей:
Lгр. = VIN*DC/(K * Iin * F)

Где Iin это входной ток по балансу мощностей, а K определяет желаемые пульсации входного тока, правильно?
И эти формулы совпадают с формулами от LT, так?

Тогда интересно, что расчёт от TI дает в 2 раза меньшее значение дросселя (см их AppNote) и при этом у них в доке на эту м/с в схеме дроссель еще в 2 раза меньше!

Вы проверяли результат такого расчета на живой плате замером?
И можно немножко просветить насчёт граничного значения непрерывных и разрывных токов?

Сообщение отредактировал VDV - Apr 17 2018, 12:19
Go to the top of the page
 
+Quote Post
wim
сообщение Apr 17 2018, 12:45
Сообщение #20


рядовой
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 811
Регистрация: 21-08-06
Пользователь №: 19 713



Цитата(VDV @ Apr 17 2018, 15:17) *
Т.е. получаем итоговую формулу для несвязанных индуктивностей:
Lгр. = VIN*DC/(0.5 * K * Iin * F)

и для связанных индкуктивностей:
Lгр. = VIN*DC/(K * Iin * F)

Где Iin это входной ток по балансу мощностей, а K определяет желаемые пульсации входного тока, правильно?
Да
Цитата(VDV @ Apr 17 2018, 15:17) *
расчёт от TI дает в 2 раза меньшее значение дросселя (см их AppNote) и при этом у них в доке на эту м/с в схеме дроссель еще в 2 раза меньше!
Это может быть ошибка (в апнотах TI ошибки встречаются). Или магические числа - я мельком глянул их апнот - у них в некоторых формулах уже какие-то проценты пульсаций вписаны. Через несколько преобразований формул эти проценты могут превратиться в магическое число. По-хорошему, нужно все их формулы проверять с карандашиком - зачем?
Цитата(VDV @ Apr 17 2018, 15:17) *
И можно немножко просветить насчёт граничного значения непрерывных и разрывных токов?
В режиме непрерывных токов дросселя в каждом цикле коммутации ток начинается с ненулевого значения и этим же значением заканчивается. В режиме разрывных токов в каждом цикле коммутации есть интервал времени, когда ток дросселя равен нулю. SEPIC чаще всего делают в режиме непрерывных токов, но и в режиме разрывных он тоже может работать.

Цитата(VDV @ Apr 17 2018, 15:17) *
Вы проверяли результат такого расчета на живой плате замером?
Проверял конечно - на датчике тока (резисторе) в цепи силового транзистора. Да Вы и сами можете проверить в симуляторе - смОтрите наклон (скорость изменения тока) сначала с дискретными индуктивностями, а потом со связанными. В симуляторах нет никакого заговора против разработчиков - это просто решатель системы дифуравнений.


Сообщение отредактировал wim - Apr 17 2018, 12:41
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
VDV
сообщение Apr 17 2018, 13:42
Сообщение #21


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 152
Регистрация: 18-03-06
Пользователь №: 15 366



Тогда у меня есть еще несколько сопутствующих вопросов, можно?

- Если есть возможность, не могли бы Вы показать осциллограмму тока с работающего конвертера, указав его режим? Уж очень хочется убедиться и не на симуляторе.

- в доке LT также указано, что если DC > 0.5, то Lmin считается по формуле
Vin * (2 * DC - 1) / (Fosc * 0.56 * Iin * (1 - DC))
Почему так?

- Правильно ли понял, что в DCM максимальный ток в катушке всегда равен максимальному току ключа?

- Каков максимальный ток диода при DCM?

- Формула для расчета несвязанной индуктивности также подходит для Boost конвертера, так?

- Верно ли, что граничным условием CCM-DCM для Boost можно принять:
DCmax = 1 - OffTime * Fosc, OffTime - время выключения ключа.
если (Vout - Vin) / Vout > DCmax), то это DCM ?

- Верен ли такой расчёт для Boost в DCM ?:
Lmax = ((Vout - Vin) * vin) / (2. * Iswitch * Vout * Fosc)
Lmin = 0.7 * Lmax
Lmiddle = 0.85 * Lmax

Iswitch - максимальный ток ключа

И при этом получаем:
DC = Iswitch * L * Fosc / Vin
Iout.max = efficiency * Vin * Vin * DC * DC / (Fosc * 2 * L * (Vout - Vin))
Lcurrent.max = sqrt( 2 * Iout.max * (Vout - Vin) / (L * Fosc) )

Сообщение отредактировал VDV - Apr 17 2018, 13:58
Go to the top of the page
 
+Quote Post
mcheb
сообщение Apr 17 2018, 13:54
Сообщение #22


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 326
Регистрация: 30-05-06
Пользователь №: 17 602



Цитата(wim @ Apr 17 2018, 15:21) *
Для связанных индуктивностей (одинакового номинала, намотанных в два провода) эквивалентная величина каждой из них удваивается, т.е. L1экв = 2*L1=2*L, L2экв = 2*L2=2*L.

А для лицендрата, во сколько раз?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
VDV
сообщение Apr 17 2018, 14:16
Сообщение #23


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 152
Регистрация: 18-03-06
Пользователь №: 15 366



А вот и ответ от Maxim Semiconductor:

Instructors' values will be halved when they are coupled. The 2 in the denominator of Eq 30 you are referring is actually the part of Inductors (uncoupled) expression itself and for a coupled inductor you have to divide Eq 30 by 2.

Т.е. по их мнению для несвязанных индуктивностей в знаменателе не 0.5, а 2 при расчете относительно входного тока.
При расчете относительно тока ключа это будет видимо 1 вместо 0.5.


Сообщение отредактировал VDV - Apr 17 2018, 16:58
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Егоров
сообщение Apr 17 2018, 14:24
Сообщение #24


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 3 868
Регистрация: 15-03-13
Пользователь №: 76 048



Цитата(mcheb @ Apr 17 2018, 16:54) *
А для лицендрата, во сколько раз?

Литцендрат - способ уменьшить сопротивление провода на высоких частотах. На зазор в магнитопроводе, индуктивность и количество потребных витков никак не влияет.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
wim
сообщение Apr 17 2018, 17:31
Сообщение #25


рядовой
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 811
Регистрация: 21-08-06
Пользователь №: 19 713



Цитата(VDV @ Apr 17 2018, 16:42) *
показать осциллограмму тока с работающего конвертера
к сожалению не могу, т.к. нет уже этих конвертеров в наличии.
Цитата(VDV @ Apr 17 2018, 16:42) *
- в доке LT также указано, что если DC > 0.5, то Lmin считается по формуле
Vin * (2 * DC - 1) / (Fosc * 0.56 * Iin * (1 - DC))
Почему так?
В какой именно доке? Надо читать весть текст, иначе непонятно.

Цитата(VDV @ Apr 17 2018, 16:42) *
- Правильно ли понял, что в DCM максимальный ток в катушке всегда равен максимальному току ключа?

- Каков максимальный ток диода при DCM?
Если мы про SEPIC говорим, то максимальный ток ключа всегда равен сумме максимальных токов катушек, в любом режиме.
Про ток диода при DCM не могу ничего сказать, т.к. не использовал SEPIC в таком режиме (т.е. в рабочем режиме с нагрузкой). Там могут быть нюансы - один дроссель в режиме CCM, другой в режиме DCM. Непонятно, как в таких случаях считать преобразователь.

Цитата(VDV @ Apr 17 2018, 16:42) *
- Верно ли, что граничным условием CCM-DCM для Boost можно принять:
DCmax = 1 - OffTime * Fosc, OffTime - время выключения ключа.
если (Vout - Vin) / Vout > DCmax), то это DCM ?
Не совсем понятно, какую пользу Вы хотите получить от этой формулы, но в терминах коэффициента заполнения режим DCM начинается при Don+Doff < 1.
Более практичо рассчитывать границу режимов по индуктивности - если амлитуда пульсаций меньше среднего значения, это CCM, если больше - DCM.

Цитата(VDV @ Apr 17 2018, 16:42) *
- Верен ли такой расчёт для Boost в DCM ?:
Lmax = ((Vout - Vin) * vin) / (2. * Iswitch * Vout * Fosc)
Нет - регулировочная характеристика в DCM сильно отличается от CCM:
https://www.ti.com/lit/an/slva061/slva061.pdf


Go to the top of the page
 
+Quote Post
Plain
сообщение Apr 17 2018, 18:48
Сообщение #26


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710



Цитата(VDV @ Apr 17 2018, 01:25) *
выход +12 0.2А
Цитата(VDV @ Apr 17 2018, 11:39) *
посчитать индуктивность для связанных индуктивностей при пульсации входного тока в 100% тока ключа. Ток ключа примем 1А. DC=0.5. VIN=10V, F=1MHz

10 В · (12 В + 0,5 В) / ((10 В + 12 В) · 1 МГц · 1 А) = 5,7 мкГн
Go to the top of the page
 
+Quote Post
VDV
сообщение Apr 17 2018, 18:48
Сообщение #27


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 152
Регистрация: 18-03-06
Пользователь №: 15 366



Цитата(wim @ Apr 17 2018, 21:31) *
В какой именно доке? Надо читать весть текст, иначе непонятно.

Речь идёт об избегании субгармоник. LT8582, стр. 24

Цитата(wim @ Apr 17 2018, 21:31) *
Не совсем понятно, какую пользу Вы хотите получить от этой формулы, но в терминах коэффициента заполнения режим DCM начинается при Don+Doff < 1.

Видимо, наборот? режим CCM начинается при Don+Doff < 1. ? а если >= 1 это DCM?
Время открытия-закрытия ключа тут как-то влияют на оценку?
Задача в реальности такая: при расчёте Boost конвертера фантомного питания (+48V) понять для какого режима, CCM или DCM, надо считать.

А дальше с CCM вроде бы понятно, а вот с DCM не очень
Вышеприведённые формулы проверил на одной из схем в документации где точно известно, что это DCM, примерно совпало.

За ссылку спасибо, буду читать.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
wim
сообщение Apr 17 2018, 20:17
Сообщение #28


рядовой
******

Группа: Участник
Сообщений: 2 811
Регистрация: 21-08-06
Пользователь №: 19 713



Цитата(VDV @ Apr 17 2018, 21:48) *
Речь идёт об избегании субгармоник. LT8582, стр. 24
Да, есть такое:
https://www.ti.com/lit/an/slua110/slua110.pdf
Поскольку дополнительный пилообразный сигнал формируется внутри контроллера (т.е. изменить наклон "пилы" нельзя), накладывается дополнительное ограничение на индуктивность.

Цитата(VDV @ Apr 17 2018, 21:48) *
Видимо, наборот? режим CCM начинается при Don+Doff < 1. ? а если >= 1 это DCM?
Где Вы всего этого начитались - на радиолюбительских форумах? Don = Ton/Ts, Doff = Toff/Ts. Сумма Ton и Toff не может быть больше периода Ts.
Ton + Toff = Ts --> CCM. Ton +Toff < Ts --> DCM


Цитата(VDV @ Apr 17 2018, 21:48) *
Время открытия-закрытия ключа тут как-то влияют на оценку?
Во всех расчетах предполагается нулевая длительность фронтов импульсов. Если же они сопоставимы с длительностью импульса или длительностью паузы (наименьшей величиной из них), преобразователь может работать неустойчиво.


Цитата(VDV @ Apr 17 2018, 21:48) *
Задача в реальности такая: при расчёте Boost конвертера фантомного питания (+48V) понять для какого режима, CCM или DCM, надо считать.
Я вот так рисую график границы CCM-DCM для boost:

Прикрепленные файлы
Прикрепленный файл  boost_CCM_DCM.txt ( 776 байт ) Кол-во скачиваний: 21
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Егоров
сообщение Apr 17 2018, 20:19
Сообщение #29


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 3 868
Регистрация: 15-03-13
Пользователь №: 76 048



А с чего это вас на 1 МГц потянуло? Нужно обязательно иметь низкий КПД и дополнительные хлопоты по аккуратной разводке?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
VDV
сообщение Apr 17 2018, 21:02
Сообщение #30


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 152
Регистрация: 18-03-06
Пользователь №: 15 366



Цитата(wim @ Apr 18 2018, 00:17) *
Поскольку дополнительный пилообразный сигнал формируется внутри контроллера (т.е. изменить наклон "пилы" нельзя), накладывается дополнительное ограничение на индуктивность.

меня больше практическое применение интересует, цифра в знаменателе 0.56 откуда взялась и насколько она критична?

Цитата(wim @ Apr 18 2018, 00:17) *
Где Вы всего этого начитались - на радиолюбительских форумах? Don = Ton/Ts, Doff = Toff/Ts. Сумма Ton и Toff не может быть больше периода Ts.
Ton + Toff = Ts --> CCM. Ton +Toff < Ts --> DCM

Видимо, неправильно понимаю смысл сокращений. Расшифруйте, пожалуйста.

Цитата(wim @ Apr 18 2018, 00:17) *
Во всех расчетах предполагается нулевая длительность фронтов импульсов. Если же они сопоставимы с длительностью импульса или длительностью паузы (наименьшей величиной из них), преобразователь может работать неустойчиво.

Возьмем LT8330. Рабочая частота 2МГц, Задержка ключа ок 100 нс. Они сопоставимы или нет?

Цитата(wim @ Apr 18 2018, 00:17) *
Я вот так рисую график границы CCM-DCM для boost:

Кривые вижу, но как баран на них смотрю.

Исходя из вышенаписанного, получается, возникает еще вопрос, как в SEPIC не попасть в DCM режим.
Документ от TI пока не осилил.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

8 страниц V  < 1 2 3 4 > » 
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 10th July 2025 - 23:03
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.03437 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016