開關電源原理與設計（三）：串聯式開關電源儲能濾波電感的計算

1-2-3.串聯式開關電源儲能濾波電感的計算

從上面分解可知，串聯式開關電源輸出電壓Uo與控制開關的占空比D有關，還與儲能電感L的大小有關，因為儲能電感L決定電流的上升率(di/dt)，即輸出電流的大小。因此，正確選擇儲能電感的參數相當緊要。

串聯式開關電源最好工作于臨界連續電流狀態，或連續電流狀態。串聯式開關電源工作于臨界連續電流狀態時，濾波輸出電壓Uo正好是濾波輸入電壓uo的均勻值Ua，此時，開關電源輸出電壓的調整率為最好，且輸出電壓Uo的紋波也不大。因此，我們可以從臨界連續電流狀態著手進行分解。我們先看(1-6)式：

iLm=(Ui-Uo)/L*Ton+i(0)——K關斷前瞬間(1-6)

當串聯式開關電源工作于臨界連續電流狀態時，即D=0.5時，i(0)=0，iLm=2Io，因此，(1-6)式可以改寫為：

2Io=Uo/2L*T——K關斷前瞬間(1-12)

式中Io為流過負載的電流(均勻電流)，當D=0.5時，其大小正好等于流過儲能電感L最大電流iLm的二分之一;T為開關電源的工作周期，T正好等于2倍Ton。

由此求得：

L=Uo/4Io*T——D=0.5時(1-13)

或：

L>Uo/4Io*T=Ui/2Io*T——D=0.5時(1-14)

(1-13)和(1-14)式，就是計算串聯式開關電源儲能濾波電感L的公式(D=0.5時)。(1-13)和(1-14)式的計算結果，只給出了計算串聯式開關電源儲能濾波電感L的中間值，或均勻值，對于極端情況可以在均勻值的計算結果上再乘以一個大于1的系數。

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