我們在前文[ 如何計算降壓電路中電感的有效電流? ]中給出了BUCK電路電感電流有效值的兩種推導計算方法:
方法一是嚴格的積分方法,
方法二是快速的公式代入方法。
方法二的公式如下所示:
那么,電感電流有效值計算公式(3.217)是如何推導來的?本文,給出具體推導過程。
圖 3.35 降壓電路功率電感上的電流波形
如圖 3.35所示,為方便使用,我們將降壓電路功率電感的峰值電流表示為 I2 = I_(L,PK) = I_OUT + (?I_L)/2 ,將谷值電流表示為 I1 = I_(L,VY) = I_OUT - (?I_L)/2 。
根據電感公式 V=L×di/dt=L×?I/?T ,可知TON階段電感電流的斜率為 (I2 - I1) / T_ON ,TOFF階段電感電流的斜率為 (I1 - I2) / T_OFF ,根據相關數學知識,功率電感的瞬時電流又可以表示如下:
根據電感電流有效值計算公式(3.208)可得(3.220):
將公式(3.219)代入公式(3.220),分別計算TON和TOFF階段電感電流瞬時值的平方的積分,如下所示:
將公式(3.228)和(3.229)結果代入公式(3.220)可得:
因為降壓電路CCM模式下 T_ON + T_OFF = T_SW ,所以從上述公式中解得電感電流有效值:
將上述公式中的峰值電流 I2 和谷值電流 I1 分別使用 I(L,PK) 和 I(L,VY) 代替,即可得到公式(3.217)。