SEPIC耦合電感回路電流

　　有趣的是，極少的廠商已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了這一事實(shí)，并且許多廠商已經(jīng)針對(duì)SEPIC 應(yīng)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)還于最新開發(fā)出了這種設(shè)計(jì)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(gòu)建電源的一些測量結(jié)果。

　　我們構(gòu)建起如圖1 所示電路，并對(duì)其進(jìn)行描述。該電路可在汽車市場獲得應(yīng)用。這里，其擁有一個(gè)8V 到36V 的寬范圍輸入，可以為穩(wěn)定12-V 輸出以上或者以下。汽車市場更喜歡使用陶瓷電容器，原因是其寬溫度范圍、長壽命、高紋波電流額定值和高可靠性。結(jié)果，耦合電容器(C6) 便為陶瓷的。這就意味著，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(duì)低漏電感值更加敏感。

　　圖1 SEPIC 轉(zhuǎn)換器可利用一個(gè)單開關(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(jié)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)帶來嚴(yán)重的耦合電感回路電流

　　很明顯，利用緊密耦合電感對(duì)這種電源進(jìn)行電磁干擾(EMI) 濾波會(huì)存在更多的問題。這兩種設(shè)計(jì)之間的AC 輸入電流比約為5：1，也就是說還需要14 dB 的衰減。這種高回路電流產(chǎn)生的第二個(gè)影響是對(duì)轉(zhuǎn)換器效率的影響。由于電源中多出了50% 的RMS電流，傳導(dǎo)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(zhuǎn)換時(shí)，兩種結(jié)果都很不錯(cuò)——都在90%左右。但是，松散耦合電感在負(fù)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(zhuǎn)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(nèi)的電流，從而使輸入濾波復(fù)雜化并降低效率。選擇合適漏電感值的最簡單方法是利用模擬。但是，您也可以先估算出耦合電容器的電壓，然后設(shè)置允許紋波電流，最后計(jì)算得到最小漏電感。