电池供电的4~20ma电流源

电池供电的4~20ma电流源内容摘要：

电路，无论开关导通时还是截止时，电感两端电压都恒定（其实有微小变化，电容容量越大，电压变化越小）， 因此，电感电流上升斜率为一常数，下降斜率也是一常数。 也就是说，在开关周期性导通和关闭时，电感电流波形是一锯齿波（或三角波）。 电路达到稳定后，电感电流纹波 tItII O f fo f fononAC LU of fLU on 2开关导通（电感充电）开关截止（电感放电）t on t of fU onLU of fL开关导通（电感充电）开关截止（电感放电）t on t of f电感峰值电流 I p k电感平均电流 ILACIACII电感电流三种导电模式 • r越小，说明电流纹波相对也较小，则输出电压纹波相应也较小。 • 一般，电流纹波率 r取 ①。 ILtIDCILtIDCILtIDC电感电流连续模式 电感电流临界连续模式 电感电流断续模式CCM BCM D C Mr 2 r = 2 r 2见参考资料 《 精通开关电源设计 》 [美 ]Sanjaya Manikala著，王志强等译， 人民邮电出版， 2020年 10月第 1版 伏秒法则 • 电路达到稳定后（即输出电压稳定后）电感每个周期内充电能量等于释放能量，每个周期电感电流起始值都相等，充满电后的电流峰值也相等。 由 得 tUtU O f fo f fonon tItII O f fo f fononAC LU o f fLU o n 定义：伏秒积 tUtUO f fo f fononEt 则： LEtI 对于给定的输入输出电压，其 Uon、 ton为常数， 即 Et为常数，说明电感量大小与电流纹波成反比。 电感量越大，电流纹波越小。 单位： VuS 伏微秒 电流纹波率 • 定义电流纹波率，则： 电感量计算公式 开关导通（电感充电）开关截止（电感放电）t on t of fU onLU of fL开关导通（电感充电）开关截止（电感放电）t on t of f电感峰值电流 I p k电感平均电流 ILACIACIIIII DCACLIr  2LEtrI IL  ILrEtL电流纹波率是电感电流交流分量与直流分量的比值。 开关电源的占空比 • 占空比 D=ton/T=ton/(ton+toff) • 由 Et=Von ton=Voff toff • 得 VVVo ffono ffD （适用于所有拓扑） 负载电流 电感平均电流IL 占空比 D Vo VoVin Vo Voff Vin Vin VinVo Von Buckboost boost buck VinVoD VoV inVoD VoV inVoDDII OL  1 DII OL  1II OL表 电感量的计算 • 可用公式 或 计算 I LrEtLfrDVo nLI L 其中， r取 ，实际取值可以大于等于计算值。 f为工作频率，由驱动开关管的控制器决定。 电感电流 IL由负载电流 IO决定。 Von由输入电压和输出电压确定。 升压型 DC/DC电感计算实例 • 例如，输入最低 ，输出 28V，输出电流 25mA，开关频率 100kHz，求电感值。 • 解： • (1)对于 Boost变换器，应在输入电压最低时计算电感。 • (2)占空比 D=（ VoVin） /Vo=• (3)周期 T=1/f=1/100KHz=10uS • (4)导通时间 ton=D*T=*10= • (5)伏秒数 Et=V。