Teoreettisempi selitys:

SMPS: n induktorin läpi kulkeva virta on kuin kolmio. Tämän kolmion keskimääräinen virta on yhtä suuri kuin kuormasi. Huipusta huippuun -arvo määritetään erilaisilla tulo- ja lähtöjännitteillä, kytkentätaajuudella, käyttöjaksolla ja induktorilla.

Ensimmäisessä kuvassa on buck-muunnin. Toinen näyttää buck-muuntimen aaltomuodot. Se näyttää kytkimen S, induktorin yli olevan jännitteen ja induktorin läpi kulkevan virran. Kun kytkin on suljettu, induktorin jännite on Vin-Vout. Kun kytkin on auki, jännite induktorin yli on -Vout. Diodi oletetaan tässä ihanteessa ja sen jännitehäviö on nolla. Buck-muuntimessa on sääntö, että Vin> Vout, joten positiivinen jännite "lataa" kelan ja negatiivinen jännite "purkaa" kelan. Virran muutosnopeus riippuu tästä jännitteestä ja induktanssista. Jos haluat vakaan tuotoksen, uprampin tulisi olla yhtä korkea kuin downramp. Muuten saat laskevan tai nousevan keskiarvon. Matematiikassa tämä pätee tähän:

Kaavan ensimmäinen termi kuvaa uprampia ja toinen termi downrampia. Kuten näette, kytkentätaajuus ja työjakso on yksinkertaistettu t_on ja t_off. Toimintajakso riippuu vain lähtöjännitteen ja tulojännitteen välisestä suhteesta. Toimintajakso ei muutu vaihtelevalla kuormituksella.

Ylä- ja alamäen nopeuden taso muuttuu vain, jos muutat tulo- / lähtöjännitteitä, induktorin arvoa tai kytkentätaajuutta. Kytkentätaajuuden lisääminen laskee ylös- ja alasramppia, mutta kytkentätaajuutta ei aina voida kasvattaa (ehkä olet jo toiminut maksimissaan) .Tulo- / lähtöjännitteiden on pysyttävä vakioina, kyse on sovelluksesta kanssa. Jos lisäät induktoria, induktorin läpi kulkevan virran muutos putoaa. Se on ainoa käytettävissä oleva työkalu.

Miksi tämä on ongelma? No, aaltomuodoissa, jotka olen osoittanut, muunnin toimii hyvin. Minimivirta induktorin läpi ei saavuta nollaa. Mitä tapahtuu, jos keskimääräinen virta laskee niin paljon, että induktori saavuttaa nollan?

Muuntimen olisi käytettävä epäjatkuvaa tilaa. Kaikki muuntimet eivät voi tehdä tätä. Joskus muunnin vaatii jaksojen ohittamisen.Jos muunnin avaa kytkimen minimaaliseksi ajaksi, tietty määrä energiaa siirtyy. Tämä tallennetaan kondensaattoriin, mutta ei kuluteta tarpeeksi nopeasti. Tämä vaikuttaa lähtöjännitteeseen, mikä tekee muuntimesta epävakaan. Jos ohitat jaksot, muunnin odottaa periaatteessa, ennen kuin lähtöjännite putoaa tarpeeksi kauas, ennen kuin se vaatii uuden jakson.

Suuremman arvoinen induktori tarkoittaa, että minimivirta on lähempänä keskimääräistä virtaa, mikä välttää epäjatkuvaa toimintaa. Tämä tarkoittaa myös sitä, miksi lasket induktorin vähimmäisarvon taulukoiden kautta. Voit aina käyttää isompaa induktoria, mutta pienempi saattaa aiheuttaa ongelmia pienillä kuormilla. Jos SMPS on kuitenkin suunniteltu tuottamaan suurta tehoa tilanteissa, induktori voi olla liian iso ja kallis.

Muunnin pystyy siirtymään epäjatkuvaan tilaan on melko ongelmaton tässä, eikä sinun tarvitse käydä tätä läpi. MC34063 on melko vanha ja geneerinen siru, joten se on hieman hankalampi.

Jos et pysty sopimaan isompaan induktoriin .. lisää vähimmäiskuormitus itse.

Ajattele päinvastoin. Suurempi induktori rakentaa virtaa hitaammin, kun sama jännite kohdistetaan sen yli. Siksi, jos tarvitset paljon virtaa, sinun on käytettävä pienempää induktoria rakentaaksesi virtaa nopeammin, tai jätä kytkin pidemmäksi aikaa rakentaaksesi enemmän virtaa.

Pienempää lähtövirtaa varten et tarvitsee välttämättä suurempaa kelaa. On kuitenkin raja, kuinka lyhyt on järkevää pitää kytkin päällä, joten jokaisessa kytkentäjaksossa induktorissa on jonkin verran minimivirtaa. Tämä minimivirta aiheuttaa jonkin verran minimijännitteen nousua lähdössä, kun se kaadetaan sinne. Siksi suurta virtaa varten suunnitelluilla kytkentävirtalähteillä on suurempi lähtöjännite kuin niillä, joilla on tiukemmat maksimitiedot. Kaikki muu on yhtä suuri.

Jos lähdön aaltoilu ei ole suuri huolenaihe, voit käyttää epäjatkuvaa tilaa pulssi kysynnänhallintajärjestelmässä ja saa niin vähän keskimääräistä virtaa kuin haluat. Useimmat SMPS-sirut on suunniteltu jatkuvaan tilaan, koska ne käyttävät suurtaajuutta pitääkseen fyysisen induktorin koon pienenä. He eivät aio mennä kaikkiin suunnitteluprosesseihin, ja tekevät jonkin oletuksen siitä, mitä haluat tuotosominaisuuksien olevan. Tämä on yleensä matala aaltoilu ja nopea ohimenevä vaste. Näiden näkökohtien perusteella on olemassa rajoitettu virta-alue, jolla ominaisuudet ovat "hyvät". Valitsemalla parametrit vain tarpeeksi suurimmalle virtatapaukselle saat itsellesi hyvän suorituskyvyn alempiin virtatasoihin asti.

Pienemmät kuormat vaativat enemmän induktanssia pysyäkseen jatkuvassa johtamistilassa (CCM).

Viittaamasi sovellushuomautusyhtälö antaa induktanssin Lmin, joka asettaa muuntimen CCM: n ja epäjatkuvan johtamistilan (DCM) väliselle rajalle. Jos käytät suurinta kuormavirtaa tässä laskelmassa, tuloksena oleva muunnin putoaa DCM: ään millä tahansa pienemmällä kuin enimmäiskuormitus, jossa sen dynamiikka muuttuu . (DC-säätö pysyy hyvänä.) Sen sijaan perustaa induktanssilaskelma odotettuun min. Kuormitukseen, jotta muunnin pysyy CCM: ssä kuormitusalueella.

Olen samanlaisessa veneessä kuin sinä tällä sirulla. Ymmärtääkseni (ja toistamaan yllä sanotut) haluat asettaa keskimääräisen virran sellaiseksi, että huipun ja huippun virran aaltoilu induktorin läpi on aina yli 0 ampeeria. Jos tarkastelet kaaviota keskimääräisellä virralla, jännitteellä ja kytkintilalla, haluat varmistaa, että i_min ei koskaan osu nollaan 0. Voit saavuttaa tämän kutistumisen nykyisen aaltoilusi ja tämän ansiosta myös keskimääräinen virta laskee .... .