| | | | | 先讨论 Iin 的基本特性
滤波电容 C 的输入电流 Iin 是拓扑产生的,含义:
1、Iin 是拓扑的输出电流
2、C 的规格不影响 Iin( Iin 就是 C 的纹波电流耐量的设计依据)
3、典型拓扑产生的 Iin 电流波形是已知的(可以事先推算出来)
4、大部分拓扑产生的 Iin 电流波形可归结为简单图形
设计目的是输出电压纹波 ΔV 远远小于输出电压 Vout ,此时:
5、输出电压 Vout 的有效值 Vrms 无限接近其平均值 Vave( Vout = Vrms = Vave)
6、输入电流 Iin 的平均值 Iave 无限接近输出电流 Iout ( Iave = Iout = Pout/Vout = Vout/Rz)
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| | | | | Iin 的常见波形有:
1、三角波、锯齿波(直角三角波)---- 临界、连续、断续模式
2、方波、方斜波 ---- 占空比、幅比或斜率不同
3、正弦波、馒头波(单向正弦波)、t不对称弦波
4、任意单周期波形
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| | | | | | | 这个是我自己推导的反激CCM模式下输入输出纹波电流的计算公式
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| | | | | | | 这是DCM模式下输入输出纹波电流,输出其实是按照临界模式计算的,应该算是纹波电流的最大值
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| | | | | | | | | | | 我不知道怎么统一成一个公式,从设计角度来说还是希望按照规格参数直接计算最有意义,比如提供给你输入,输出电压,变压器参数,要求计算某个输出电流条件下的电解纹波电流,对于设计来说挺方便的,如果有统一的公式,表达式也是以设计参数作为输入才是最方便的
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| | | | | | | 这个是反激DCM输出纹波电流通用的计算公式,推出结果后可以根据任意大小的输出电流计算输出电解的纹波电流,而不是限于临界模式。上面的三个公式都是针对反激
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| | | | | 一个开关周期内,进入电容和流出电容的电荷Q是一样的,算出这个Q,除以C,便是ΔV的峰峰值,就是这简单。(假设ESR=0)
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| | | | | | | 怕是没这么简单吧,如果电荷Q先进来,进完后再出去,不在同一时间完成的,过程中会产生一个电压变化量V,在这个前提下不考虑ESR也许你的想法成立,实际上进出电荷的时间有一部分是同时的,再加上每个周期的进出电荷量也不一定相等,有时若干个周期才会大约相等,总之输出电容是除了这些因素之外还有纹波电流,ESR,温升,寿命综合考虑取结果
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| | | | | | | | | LZ本帖的前提就是不考虑ESR/纹波电流/温升/寿命,只考虑容量。如果Q不在一个开关周期内平衡,如PFC等,则要计算工频周期内的平衡。
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| | | | | | | | | 只要I in能用数学描述,应该不难得出计算公式。如Flyback的:
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| | | | | | | | | | | 第一个公式怎么得来的,可以推导一下吗?实际上C×du/dt=I这个公式在电源输出模型里是不成立的
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| | | | | | | | | | | | | 1. C*dv/dt 公式为什么不成立?
2. DCM 输出电容电流,黄色和灰色分别是充电和放电电荷(它们是相等的),根据这图,就可以轻易算得纹波电压。
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| | | | | | | | | | | | | | | 首先兄弟你的思路的确还是蛮好的,公式不成立的理由是,在D2×T的时间内流入电容的电流I是由大到小变化的,而我们取的是恒定的平均值然后算出的电压du,我们是把电压假设成了线性变化,而实际上并不是; 在去掉输入电荷和输出电荷重合的部分,再用Q=CU来计算我觉得是没问题。
另外,你列出的CCM的公式有些问题,如下图:
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1.PNG
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 1. 推导中没有假设亦无需假设纹波电压是线性变化的。
2. CCM的不错只是适用于 r/2≤ D 的情况,即右图。(r = ΔI/Iavg )
3. CCM, r/2>D 时,即左图,ΔVpp = (Ip-Io)2*D2/(2*ΔI*Co*f) |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 看波形明显是I0>IL-△I/2时,CCM1啊。。偶像大师。。。。。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 本帖目的:希望能有个通用公式,而不是“视具体情况而定”
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 2.4楼:大部分拓扑产生的 Iin 电流波形可归结为简单图形
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 意思是,譬如反激,不论模式,一个公式通杀?还是相似波形的,不论拓扑,一式通用 ?
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 大部分电流波形都可以归结为一个或者几个三角形的叠加波形(比如11楼的波形),尽量避开拓扑的差异。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 简单点看成输入电流图形去掉重合部分剩下的图形面积A,U纹波=A/C
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 版主要的是公式,不是办法。 以后的工作就交给兄弟了。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | ESR相对简单,它的影响与负载阻抗有明确关系,仅需提出一个不至于显著影响纹波幅度的允许阈值即可。
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| | | | | | | | | | | | | | | 总工 你好
关于DCM 纹波的公式 若是使用严格按照面积计算来推到是正确的,
但是有一个疑问,我想换个思路计算:请看下有没有问题
在D2*T的时间内,总的Q = 1/2*Ip*D2*T ,Ip=2*Io/D2 带入计算 Q=Io*T
其次,在D2*T的时间内,负载消耗电量Q1=Io*D2*T
那么电容充电量就是 Qc=Q-Q1=(1-D2)*I0*T 得出 纹波电压就是 (1-D2)*Io*T /Co 和( 之前面积推到的结果相差一点 D2*D2/4 的系数 这个应该很小)
请指教~
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 兄台的推导可以图解如下:
Q = 黄+绿
Q1 = 绿+红
Q-Q1 = 黄-红 ≠ 黄 ,所以Q-Q1不是充电电荷。
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| | | | | | | | | | | 按照这个公式计算
理论计算的电容值 都远远 小于实际值,这个怎么操作
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| | | | | | | | | | | | | 这个只是针对电容充放的纹波,ESR的没计算在内,很多时ESR的还要大,需要用大些电容或并联多个。另外电容的耐受电流能力也要考虑。
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| | | | | | | | | | | 你好,想问一下你这个公式在CCM模式下VPP=D*IO/Cf,比较好理解,就是=DT*IO/C=Q/C
那么在DCM,情况下为什么是VPP=((1-D)^2)*IO/Cf?主要是没有明白((1-D)^2)的意思,我猜想这也是一个占空比的数值,但代表什么意思呢?
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| | | | | | | | | | | | | 那不是(1-D)^2 ,是(1-D2/2)^2 ,D2是输出二极管导通占空比。
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| | | | | | | | | | | | | | | 不好意思,是笔误了,但是还是不理解,能详解一下吗?想知道这个公式的具体函意,谢谢!D2是输出二极管导通占空比,D2*T是输出二极管导通时间,
D2/2是输出二极管导通占空比的一半,意思能理解,但为什么要取一半呢?
(1-D2/2)^2 又代表什么意思?
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 参看38楼图黄色部分,它的面积代表充电电荷Qc,由于这个三角型的高度和宽度都正比于1-D2/2,所以Qc也就正比于它的平方。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 刚才看了38楼的图片,你说黄色部分是它的面积代表充电电荷Qc,我有点不解
首先,黄+绿是电感的放电电流=电容的充电电流+负载电流Io,由于是断续模式,
在D2期间,当电感的放电电流小于Io后,由电感和电容同时向负载供电.
即在D2期间,黄色部分是电容的充电量,红色部分是电容的放电量,
所以我认为在D2期间电容的总充电量应该是黄-红才对,
在一个周期内,电容的总放电量应该是灰色+红色.
不知我这样理解是否正确?
另外数学太差,你说黄色三角型的高度和宽度都正比于1-D2/2,所以Qc也就正比.
这句话还是没有明白,从图形在是灰色+红色,或者黄色-红色,都是一个梯形.
但怎么根据已知条件求出这个公式,还是算不出来
能帮忙推导一下吗?
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 黄是充电Qc,红+灰是放电Qd,电荷平衡, Qc=Qd , 这先弄清楚。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 明白你的意思了,因为我是把时间按整个D2期间来看,所以在整个D2期间电容的总电=黄-红是没错的,但这个话题是求电压纹波,由于是断续模式,电容充电在IP下降到I0的位置就结束了,此时的电压就是纹波峰值,
所以时间就不能用D2表示了.
(1-D2/2)^2你说黄色三角型的高度和宽度都正比于1-D2/2,所以Qc也就正比.
这个还上没能理解,能帮我再解释一下,非常感谢!!
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 也可直接推出 (1-D2/2)^2 。只要考虑黄色面积和(黄+绿)的面积比就可以了,您应该知道Ipk,Io和D2的关系吧。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 数学太差,根据你的描述,我只能推出QC=((Ip-Io)^2*(D2/2)T)/Ip,不知道是不是对的
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| | | | | 把Iin电流表示出来,Iin(t)
然后把Iin(t)-Iout(t)利用积分公式,即可算出电容带来的纹波,再加上[Iin(t)-Iout(t)]*ESR,即为整体纹波
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| | | | | | | 期待通用公式出现,平时都是看空间,大就多两个电解,实在没位置就少两个
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| | | | | | | 那只是种“说法”,或者叫“认为”,而实际情况可能并不是他“认为”的那样,你只需明白反向恢复电流过程就行了,那是真实存在的。
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| | | | | | | | | | | 二极管反向恢复特性,这个是不可避免也不能消除的特性。如果是反向电流产生的影响,建议更换合适的二极管。
这个电流产生的原因你给的书中说的 比较清楚了。想测试二极管关断特性,可以搜双脉冲试验电路,用这个电路可以测出反向恢复尖峰和二极管开关时间。
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| | | | | 您好,请教个问题:电容上的电流如何测试和计算,指既有高频电流又有低频电流的那种情况。 |
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| | | | | | | 电容的目的是输出直流电压
如果输出也是直流电流,比如与阻性负载衔接,可以认为所有拓扑输出脉冲电流都全部通过了电容。
如果输出也是脉冲电流,比如与下级拓扑衔接,电容上的电流就是上级拓扑的输出脉冲电流和下级拓扑的输入脉冲电流的叠加。
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