输入条件
最大输入电压Vinmax:10V
额定输入电压Vinnom:8V
最小输入电压Vinmin:5V
输出电压Vo:25V
最大输出电流Io:2A
开关频率fs:200kHz
输出电流纹波Krp:0.4
填充系数Ku:0.2
最大磁通密度Bmax:0.3T
电流密度J:8A/mm^2
计算过程
1.计算峰值电流
最大占空比:
Dmax=Vo/(Vo+Vinmin)
Dmax=0.833
最小占空比:
Dmin=Vo/(Vo+Vinmax)
Dmin=0.714
电感电流平均值:
Idc=Io/(1-Dmax)
Idc=12A
这里需要根据电路拓扑的工作原理将输出电流折算到Buck-Boost电感侧,得到电感电流平均值。这里选取最大占空比计算,仍是因为最大电流对应最大磁通密度,从而对应最恶劣工作状态。
电感电流纹波:
∆I=Krp*Idc
∆I=4.8A
电感峰值电流:
Ipk=Idc+0.5*∆I
Ipk=14.4A
2. 计算感量
电感感量:
L=(Vinmin*Dmax)/(f*∆I)
L=4.34uH
3. AP法选磁芯
AP值:
AP_cal=(L*Ipk^2)/(Ku*J*Bmax)
AP_cal=1875mm^4
1.2AP_cal=2250mm^4
磁芯选取:EF25/DMR95
磁芯有效截面积:
Ae=51.80mm^2
磁芯窗口面积:
Aw=45.87mm^2
磁芯有效磁路长度:
le=57.80mm
磁芯体积:
Ve=2990mm^3
磁芯AP值:
AP_core=376mm^4
4. 计算绕组匝数
交流磁通密度:
Bac_cal=((∆I/2)/ILpk)*Bmax
Bac_cal=0.05T
绕组匝数:
N= (L*△I)/(Ae*2Bac)
取整后 N=4
5.计算气隙
气隙:
lg=(uo*N^2*Ae)/L
lg=0.24mm
6.导线线径
需要的导线截面积:
Scu= Io/J
Scu=1.5mm^2
集肤深度:
∆=0.17mm
导线线径:
dcu=∆
d=0.2mm
导线股数:
Ncu=Scu/3.14*(dcu/2)^2
Ncu=48
7. 核算窗口系数
窗口系数真实值:
Ku_check=[Ncu*3.14*(dcu/2)^2]/Aw
Ku_check=0.131
8. 核算最大磁通密度
最大磁通密度真实值:
Bmax_check=(L*Ipk)/(N*Ae)
Bmax_check=0.30T
输出结果
磁芯尺寸:EF25
磁芯材料:DMR95或同等材料
绕组匝数:4Turns
绕组线规:0.2mm*48
电感感量:4.34uH
填充系数:0.131
最大磁密:0.30T