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ZHCAB40A October 2020 – July 2022 LMR36520

2.1 輸出電流公式及注意事項(xiàng)

磁化電流波形與典型降壓轉(zhuǎn)換器操作中常見(jiàn)的典型三角形電感電流波形完全相同。對(duì)于具有一個(gè)耦合電感器和單個(gè)次級(jí)繞組的情況，這個(gè)磁化電流可以表示為：

Equation40.

I_{m} = I_{L 1} + [I_{L 2} \times (\frac{N_{2}}{N_{1}})]

該磁化電流公式可以針對(duì)多繞組變壓器的情況進(jìn)行擴(kuò)展，但本報(bào)告中將不對(duì)此進(jìn)行討論。如需更詳細(xì)地了解這方面的信息，請(qǐng)參閱 AN-2292 設(shè)計(jì)隔離式降壓 (Fly-Buck) 轉(zhuǎn)換器 應(yīng)用報(bào)告。

在逐周期平均的條件下，繞組電流與輸出電流的關(guān)系如下：

Equation7.

I_{o u t 1} = I_{L 1}

Equation8.

I_{o u t 2} = I_{L 2}

由于磁化電流的電流波形與典型降壓電感器的電流波形相同，因此可以同樣通過(guò)Equation9 來(lái)計(jì)算電流紋波峰峰值：

Equation9.

Δ i_{m} = \frac{[(V_{i n} - V_{o u t 1}) \times t_{o n}]}{L_{p r i}} = \frac{[(V_{i n} - V_{o u t 1}) \times D]}{L_{p r i} \times f_{s W}}

對(duì)于估算流經(jīng)高側(cè)和低側(cè) FET 的峰值電流，此磁化的電流紋波峰-峰值非常有用。流經(jīng)初級(jí)繞組的峰值電流可通過(guò)Equation10 算出：

Equation10.

I_{p r i_p o s p k} = I_{o u t 1} + [(\frac{N_{2}}{N_{1}}) \times I_{o u t 2}] + (\frac{? i_{m}}{2})

流經(jīng)初級(jí)繞組的峰值負(fù)電流可通過(guò)Equation11 估算得出：

Equation11.

I_{p r i_n e g p k} = - [(\frac{N_{2}}{N_{1}}) \times I_{o u t 2} \times (\frac{2 D}{1 - D})] - (\frac{? i_{m}}{2}) + I_{o u t 1}

Equation10 和Equation11 都非常重要，可用于確定 IC 是否在給定應(yīng)用中用作 Fly-Buck? 轉(zhuǎn)換器。這是因?yàn)橐屍骷_調(diào)節(jié)輸出，就不能超過(guò)器件的峰值 HS 電流限制和器件的峰值負(fù)（也被稱(chēng)為灌電流）電流限制。這可通過(guò)數(shù)學(xué)方法表示為：

Equation12.

I_{p r i_p o s p k} \leq I_{S C}

Equation13.

|I_{p r i_n e g p k}| \leq |I_{L_N E G}|

漏電感和占空比也是 Fly-Buck? 轉(zhuǎn)換器正常工作的重要因素?，F(xiàn)實(shí)中的變壓器和耦合電感器具有一定的漏電感，這類(lèi)電感是由兩個(gè)線圈間并不共享的磁通量造成的。在實(shí)踐中，此漏磁通會(huì)限制次級(jí)側(cè)電流斜升速率，從而影響次級(jí)側(cè)的功率輸出。漏電感越大，次級(jí)側(cè)電流的斜升速率就越小。這意味著，從初級(jí)側(cè)傳輸相同的能量到次級(jí)側(cè)時(shí)，所需的時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。對(duì)于固定頻率器件，這要求選擇更小的最大占空比，以確保具有足夠的關(guān)斷時(shí)間來(lái)將能量從初級(jí)側(cè)傳輸?shù)酱渭?jí)側(cè)。按照慣例，Fly-Buck? 轉(zhuǎn)換器的最大占空比保持為 50%；占空比越大，關(guān)斷時(shí)間就越短，從而導(dǎo)致反射到初級(jí)側(cè)的負(fù)峰值電流越大。因此，應(yīng)盡可能減少漏電感，從而確保具有盡可能大的占空比范圍。