開(kāi)關(guān)電源原理與設計（連載六）反轉式串聯(lián)開(kāi)關(guān)電源儲能電感的計算

1-3-2.反轉式串聯(lián)開(kāi)關(guān)電源儲能電感的計算

反轉式串聯(lián)開(kāi)關(guān)電源儲能電感的計算方法與前面“串聯(lián)式開(kāi)關(guān)電源儲能濾波電感的計算”方法基本相同，計算反轉式串聯(lián)開(kāi)關(guān)電源中儲能電感的數值，也是從流過(guò)儲能電感的電流為臨界連續電流狀態(tài)進(jìn)行分析。但須要特別注意，反轉式串聯(lián)開(kāi)關(guān)電源中的儲能電感僅在控制開(kāi)關(guān)K關(guān)斷期間才產(chǎn)生反電動(dòng)勢向負載提供能量，因此，流過(guò)負載的電流比串聯(lián)式開(kāi)關(guān)電源流過(guò)負載的電流小一倍，即：當占空比小于0.5時(shí)，反轉式串聯(lián)開(kāi)關(guān)電源中流過(guò)負載R的電流Io只有流過(guò)儲能電感L最大電流iLm的四分之一。

根據(1-21)式：

iLm =Ui*Ton/L —— K關(guān)斷前瞬間 (1-21)

(1-21)式可以改寫(xiě)為：

4Io = Ui*T/2L —— K關(guān)斷前瞬間 (1-28)

式中Io為流過(guò)負載的電流，當D = 0.5時(shí)，其大小等于最大電流iLm的四分之一;T為開(kāi)關(guān)電源的工作周期，T正好等于2倍Ton。

由此求得：

L = Ui*T/8Io —— D = 0.5時(shí) (1-29)

或：

L > Ui*T/8Io —— D = 0.5時(shí) (1-30)

(1-29)和(1-30)式，就是計算反轉式串聯(lián)開(kāi)關(guān)電源中儲能電感的公式。同理，(1-29)和(1-30)式的計算結果，只給出了計算反轉式串聯(lián)開(kāi)關(guān)電源儲能濾波電感L的中間值，或平均值，對于極端情況可以在平均值的計算結果上再乘以一個(gè)大于1的系數。

當儲能電感L的值小于(1-29)式的值時(shí)，流過(guò)濾波電感L的電流上升率將增大，如果流過(guò)濾波電感L的電流iL為連續電流，輸出電壓Uo將會(huì )升高;如果為了維持濾波輸出電壓Uo不變，則必須要把控制開(kāi)關(guān)K占空比D減小，但占空比D的減小將會(huì )使流過(guò)儲能電感的電流iL出現不連續，從而使濾波輸出電壓Uo的電壓紋波增大。

如果流過(guò)濾波電感L的電流iL不是連續電流，儲能電感L的減小，將會(huì )使流過(guò)儲能電感的電流iL不連續的時(shí)間變長(cháng)，電源濾波輸出電壓Uo不但不會(huì )升高，反而會(huì )使反轉式串聯(lián)開(kāi)關(guān)電源濾波輸出電壓Uo的電壓紋波顯著(zhù)增大。

當儲能濾波電感L的值大于(1-29)式的值時(shí)，流過(guò)儲能電感L的電流上升率將減小，輸出電壓Uo將降低，但濾波輸出電壓Uo的電壓紋波顯著(zhù)減小;如果為了維持電源濾波輸出電壓Uo不變，控制開(kāi)關(guān)K必須要把占空比D增大，而占空比D的增大又會(huì )使流過(guò)儲能電感的電流iL不連續的時(shí)間縮短，或由電流不連續變成電流連續，從而使電源濾波輸出電壓Uo的電壓紋波降低。