Мы построили схема показан на рисунке 1 и описал его. Эта схема может быть использована на автомобильном рынке. Здесь он имеет широкий диапазон входного напряжения от 8 В до 36 В, что может быть выше или ниже стабильного выходного напряжения 12 В. Автомобильный рынок предпочитает керамику Конденсаторы из-за их широкого температурного диапазона, длительного срока службы, высокого номинального тока пульсаций и высокой надежности.
В результате конденсатор связи (C6) выполнен из керамики. Это означает, что по сравнению с электролитическими конденсаторами он имеет более высокое переменное напряжение, и данная схема более чувствительна к низкой индуктивности рассеяния.
Рисунок 1 Преобразователь SEPIC может использовать один переключатель для понижения или повышения
В этой схеме используются два дросселя Coilcraft сопротивлением 47 мкГн: MSD0.5 с очень низкой индуктивностью рассеяния (1260 мкГн) и MSC14 с более высокой индуктивностью рассеяния (1278 мкГн).
На рисунке 2 показаны формы первичных токов этих двух индукторов. Левая сторона — это входной ток дросселя MSC1278 (протекающий через контакт 1 L1), а правая сторона — форма входного тока MSD1260. Ток слева — общий случай.
Ток в основном представляет собой постоянный ток его треугольной составляющей переменного тока. Форма сигнала справа является результатом использования высокого переменного напряжения связанной катушки индуктивности и низкого значения индуктивности рассеяния. Пиковый ток почти в два раза превышает входной постоянный ток, а среднеквадратичный ток на 50 % больше, чем в случае с высокой индуктивностью рассеяния.
(а) Слабо связанные
(б) Тесно связанный
Рис.2. Низкая индуктивность рассеяния (справа) вызывает серьезный ток контура связанной индуктивности.
Очевидно, что использование тесно связанных катушек индуктивности для фильтрации электромагнитных помех (ЭМП) в таких источниках питания будет иметь больше проблем. Коэффициент входного переменного тока между этими двумя конструкциями составляет примерно 5:1, что означает, что требуется затухание 14 дБ. Вторым эффектом высокого тока в контуре является влияние на эффективность преобразователя.
Поскольку среднеквадратичный ток в источнике питания на 50% больше, потери проводимости увеличатся более чем вдвое. На рисунке 3 сравнивается эффективность этих двух индукторов (остальная часть схемы остается неизменной). При преобразовании из 12 В в 12 В оба результата очень хорошие — оба составляют около 90%. Однако эффективность слабосвязанных индукторов на 1–2% выше в диапазоне нагрузки, а их сопротивление постоянному току такое же, как у сильносвязанных индукторов.
Рисунок 3 Из-за меньшего тока высокая индуктивность рассеяния (MSC1278) обеспечивает более высокий КПД.
Короче говоря, связанный индуктор в преобразователе SEPIC может уменьшить размер источника питания и снизить стоимость источника питания. Катушки индуктивности не должны быть тесно связаны. Фактически, сильная связь увеличивает ток в источнике питания, что усложняет входную фильтрацию и снижает эффективность. Самый простой способ выбрать подходящее значение индуктивности рассеяния - использовать моделирование. Однако вы также можете сначала оценить напряжение конденсатора связи, затем установить допустимый ток пульсации и, наконец, рассчитать минимальную индуктивность рассеяния.