Selección de inductores LT3652

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Selección de inductores LT3652

dólar
Física
inductor
energía solar
convertidor dc-dc

nic1337

Primera pregunta aquí

En mi sistema, un IC LT3652 debería impulsar un panel solar con estas especificaciones:

Voc = 9,94V
Vp = 8,54V
Vmp = 7,95V
Isc = 0,90A
Wp = 7,15W

para cargar una batería de iones de litio de 3,7v a 2A máx.

Para seleccionar el inductor, me ha sugerido un usuario:

"Seleccione un inductor de 10uH capaz de 2.5 a 3A. Por ejemplo, Bourns p/n SDE0805A-100M. Es complicado calcular la corriente de ondulación para un panel solar, porque Vin max no ocurre durante Iout max. Pero 10 uH debería darle baja corriente de ondulación"

Me gustaría saber si esta fórmula en la hoja de datos me puede ayudar a calcular L.

Es:

$L = \frac{10 \cdot R_{S mi norte S mi}}{Δ_{I (METRO A X)}} \cdot V_{B A T (F L T)} \cdot [1 - (\frac{V_{B A T (F L T)}}{V_{I norte (METRO A X)}})] (m H)$ $L= {\frac{10\cdot R_{SENSE}}{\Delta_{I(MAX)}}}\cdot V_{BAT(FLT)} \cdot \left[1-\left(\frac{V_{BAT(FLT)}}{V_{IN(MAX)}}\right)\right] (μH)$

En la relación anterior, $\Delta_{I(MAX)}$ es la corriente de ondulación normalizada, $V_{IN(MAX)}$ es el voltaje máximo de operación, y $V_F$ es el voltaje directo del diodo Schottky rectificador. La corriente de ondulación generalmente se establece dentro de un rango de 25% a 35% de $I_{CHG(MAX)}$ , por lo que el valor de un inductor se puede determinar estableciendo $0.25 < \Delta_{I(MAX)}< 0.35$

$R_{SENSE} = 0,05 \text{ }\Omega$
$I_{CHG(MAX)} = 2 \text{ }A$
$\Delta_{I(MAX)} = 0,5 \text{ }A$ (25% de $I_{CHG(MAX)}$ )
$V_{BAT(FLT)} = 4,2 \text{ }V$
$V_{IN(MAX)} = 9,94 \text{ }V$

Por eso:

L = \frac{0, 5}{0, 5} \cdot 4, 2 \cdot [1 - (\frac{4, 2}{9, 94})] (m H)

$L=\frac{0,5}{0,5} \cdot 4,2 \cdot \left[1-\left(\frac{4,2}{9,94}\right)\right] (μH)$

L = 2, 44 m H

$L= 2,44 \text{ }μH$

¿Es correcta esta fórmula para estimar la inductancia?

- EDITAR - RECOMPENSA DE RECOMPENSA

En la hoja de datos también se menciona que los inductores también deben cumplir con el requisito de producto de voltios por segundo. ¿Es importante este parámetro? Calculé:

V_{S mi C} = - 1, 34 V \cdot m S

$V_{SEC}= -1,34 V\cdot \text{ }μS$

de esta fórmula:

V_{B A T (F L T)} \cdot (\frac{1 - V_{B A T (F L T)}}{V_{I norte (METRO A X)}}) (V \cdot m S)

$V_{BAT(FLT)} \cdot \left(\frac{1-V_{BAT(FLT)}}{V_{IN(MAX)}} \right) (V\cdot \text{ }μS)$

¿Por qué esta especificación no figura en las hojas de datos de los proveedores?

Respuestas (2)

Selección de inductores LT3652

uint128_t · Answer 1

Creo que hay un error en sus cálculos y el valor real es el doble de su valor calculado.

La hoja de datos da

L = \frac{10 \cdot R_{s mi norte s mi}}{\frac{Δ I_{L}}{I_{C H GRAMO (METRO A X)}}} \cdot V_{B A T (F L T)} \cdot (1 - \frac{V_{B A T (F L T)}}{V_{I norte (METRO A X)}}) (oh)

$L = \frac{10\cdot R_{sense}}{\frac{\Delta I_L}{I_{CHG(MAX)}}} \cdot V_{BAT(FLT)} \cdot \left(1-\frac{V_{BAT(FLT)}}{V_{IN(MAX)}}\right) \text{(uH)}$

dónde $\Delta I_L = 0.25 \cdot I_{CHG(MAX)} = 0.5 \text{A}$ .

Con $R_{SENSE} = 0.05\text{ } \Omega$ , $V_{BAT(FLT)} = 4.2 \text{V}$ , $I_{CHG(MAX)} = 2.0\text{A}$ , $V_{IN(MAX)} = 9.94\text{V}$ , tenemos:

L = \frac{10 \cdot 0.05}{\frac{0.5}{2}} \cdot 4.2 \cdot (1 - \frac{4.2}{9.94}) = 4.85 oh

$L = \frac{10\cdot 0.05}{\frac{0.5}{2}} \cdot 4.2 \cdot \left(1-\frac{4.2}{9.94}\right) = 4.85 \text{ uH}$

si mi calculadora es correcta. Entonces, un inductor de 5.1 uH probablemente sería una buena opción. En la página 22 de la hoja de datos hay un diseño de referencia de 1 celda LiFePO4, que tiene un inductor de 5,6 uH (similar a su diseño). Sin embargo, como su voltaje de entrada máximo es más bajo, su inductor puede ser más pequeño. Por supuesto, elegir un inductor más grande (dentro de lo razonable) probablemente no dañará el circuito y mejorará la ondulación. Por lo tanto, considere 5,1 uH como un límite más bajo, probablemente sea apropiado cualquier valor entre 5 uH y 10 uH.

Por supuesto, debe construir un prototipo con el valor del inductor elegido y luego medir la ondulación del voltaje, la corriente de carga de la batería, etc., y asegurarse de que parezcan tolerables para su aplicación.

Gracias @uint128_t. No puedo entender por qué ∆IMAX se convirtió en ∆IL / ICHG(MAX).
Encontré el problema: hay un error en la hoja de datos versión LT 1212 REV D. En el LT 1215 REV E la fórmula es como la tuya ;)
En la hoja de datos también se menciona que los inductores también deben cumplir con el requisito de producto de voltios por segundo. ¿Es importante este parámetro? Calculé -1,34 V*uS

Raj · Answer 2

La L recomendada para el filtro LC es adecuada en la mayoría de las aplicaciones del documento para evitar la ondulación de entrada

El LT3652 está polarizado directamente desde el suministro de entrada del cargador a través del pin VIN. Este suministro proporciona grandes corrientes conmutadas, por lo que se recomienda un condensador de desacoplamiento de baja ESR de alta calidad para minimizar las fallas de voltaje en el VIN. El condensador de desacoplamiento VIN (CVIN) absorbe toda la corriente de ondulación de conmutación de entrada en el cargador, por lo que debe tener una clasificación de corriente de ondulación adecuada.

10 μF suele ser adecuado para la mayoría de las aplicaciones de cargador

El aumento del valor de L reduce la ondulación y también modifica el tiempo de respuesta de la salida, por lo que el 10u Henry recomendado es adecuado para la mayoría de los casos

¡El párrafo que ha citado trata sobre el condensador del filtro de entrada, no sobre el inductor!
sí, a eso me refería, dado que el suministro de entrada es directo desde el panel solar, que está sujeto a tener más variación, más sobre el circuito de regulación IC está sesgado por este voltaje, es más importante suprimir la ondulación en el VIN en lugar de VOUT ya que ya está usando el valor L recomendado en el documento
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