SEPIC耦合電感回路電流

　　有趣的是，極少的廠(chǎng)商已經(jīng)認識到了這一事實(shí)，并且許多廠(chǎng)商已經(jīng)針對SEPIC 應用生產(chǎn)出了低漏電感的電感。另一方面，Coilcraft 擁有約0.5 uH 漏電感的47 uH MSD1260，同時(shí)還于最新開(kāi)發(fā)出了這種設計的其他版本，其具有10 uH 以上的漏電感

　　前面，我們討論了耦合電容器AC 電壓被施加于耦合電感漏電感的情況。漏電感電壓會(huì )在電源中引起較大的回路電流。在第2 部分中，我們將介紹利用松散耦合電感和緊密耦合電感所構建電源的一些測量結果。

　　我們構建起如圖1 所示電路，并對其進(jìn)行描述。該電路可在汽車(chē)市場(chǎng)獲得應用。這里，其擁有一個(gè)8V 到36V 的寬范圍輸入，可以為穩定12-V 輸出以上或者以下。汽車(chē)市場(chǎng)更喜歡使用陶瓷電容器，原因是其寬溫度范圍、長(cháng)壽命、高紋波電流額定值和高可靠性。結果，耦合電容器(C6) 便為陶瓷的。這就意味著(zhù)，相比電解電容器，它擁有較高的AC 電壓，同時(shí)這種電路會(huì )對低漏電感值更加敏感。

　　圖1 SEPIC 轉換器可利用一個(gè)單開(kāi)關(guān)降壓或者升壓

　　該電路中的兩個(gè)47 uH Coilcraft 電感分別為：一個(gè)非常低漏電感(0.5 uH) 的MSD1260，以及一個(gè)較高漏電感(14 uH) 的MSC1278。圖2 顯示了這兩個(gè)電感的一次電流波形。左邊為MSC1278 電感的輸入電流(流入L1 的引腳1)，而右邊為MSD1260 輸入電流波形。左邊的電流為一般情況。電流主要為其三角AC 分量的DC。右邊的波形為利用耦合電感的高AC 電壓以及一個(gè)低漏電感值所得到的結果。峰值電流幾乎為DC 輸入電流的兩倍，而RMS 電流比高漏電感情況多出50%。

　　(a)松散耦合 (b)緊密耦合

　　圖2 低漏電感(右邊)帶來(lái)嚴重的耦合電感回路電流

　　很明顯，利用緊密耦合電感對這種電源進(jìn)行電磁干擾(EMI) 濾波會(huì )存在更多的問(wèn)題。這兩種設計之間的AC 輸入電流比約為5：1，也就是說(shuō)還需要14 dB 的衰減。這種高回路電流產(chǎn)生的第二個(gè)影響是對轉換器效率的影響。由于電源中多出了50% 的RMS電流，傳導損耗將會(huì )增加一倍以上。圖3將這兩種電感的效率進(jìn)行了比較(電路其它部分保持不變)。12V 到12V 轉換時(shí)，兩種結果都很不錯——都在90%左右。但是，松散耦合電感在負載范圍得到的效率高出1 到2 個(gè)百分點(diǎn)，而它的DC 電阻與緊密耦合電感是一樣的。

　　圖3 由于更少的電流，高漏電感(MSC1278) 產(chǎn)生更高的效率

　　總之，SEPIC 轉換器中的耦合電感可以縮小電源的體積，降低電源的成本。電感并不需要緊密耦合。實(shí)際上，緊密耦合會(huì )增加電源內的電流，從而使輸入濾波復雜化并降低效率。選擇合適漏電感值的最簡(jiǎn)單方法是利用模擬。但是，您也可以先估算出耦合電容器的電壓，然后設置允許紋波電流，最后計算得到最小漏電感。