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登錄電感選型的案例
怎么選擇DCDC BUCK降壓型開關電源的電感?
在設計BUCK電路時,如何選擇電感是一個值得深入思考的問題。雖然IC商會有電感選型推薦,但在滿足性能需求的基礎上選擇最合適的電感,是一個硬件工程師的基本素養,否則硬件工程師就會變成抄圖工程師。
下面介紹如何選擇DCDC BUCK降壓電源的功率電感。
后臺回復:BUCK仿真文件 可以得到仿真源文件
在選擇電感之前,我們首先要知道BUCK電路的基本原理,以及電感的基本參數,一定要先看完之前的文章再回過頭來看這篇文章:
《DCDC BUCK降壓電路詳細原理》
了解完BUCK基本原理以及電感的4大參數,我們就可以回過頭來分析電感選型的過程了。
選型的分析是根據下面的公式,公式的推導過程非常簡單,
a是電流紋波系數,或者紋波率。
上面的公式稍微變形就可以得到下面的公式
舉個“栗子”:
假定BUCK的輸入是10V輸出是5V,負載是2A的電流需求,開關頻率在2Khz,那么求電感值及其Isat參數。
電感值
負載電路是2A,紋波系數a按30%來看則,I=2*0.3=0.6A
電感值通常要留一定余量比如20%-30%,我們暫取20%,則電感選取2.4mH,實際比較接近的電感值為4.7mH。
為了理解電感值對電流紋波的影響,我們分別對比下2.2mH和4.7mH時電流紋波的大小,見下圖。
圖中紅色為輸出電壓,綠色為輸出電流(1mV=1mA),可以看到在電感選取為2.2mH時,紋波電流峰峰值大約為0.28*2=0.56A,接近Iout*30%=0.6A;而增加電感到4.7uH時電流紋波就小很多,大約為0.13*2=0.26A,只有大約13%。
展開 電感選型,千萬別忘了這個關鍵參數:直流電阻(DCR)
問
一旦確定了電感器所需的電感值和電感電流量,之后應該如何為電感器選擇合適的直流電阻?
答
直流電阻(DCR)表示電感受到信號頻率接近0Hz時的電阻值。一般來說,常見電感的DCR值都很低。
對于相同尺寸大小的電感器,其直流電阻通常會呈現以下特點:
如果電感值較高,則直流電阻值較高;
如果電感值較低,則直流電阻值較低。
請注意,直流電阻對于確定電線加熱損耗至關重要。因此,有必要盡可能選擇較低的DCR,以降低電感器的功率損耗。
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②磁珠有很高的電阻率和磁導率,等效于電阻和電感串聯,但電阻值和電感值都隨頻率變化。
③它比普通的電感有更好的高頻濾波特性,在高頻時呈現阻性,所以能在相當寬的頻率范圍內保持較高的阻抗,從而提高調頻濾波效果。
2.用0歐姆電阻連接
①可保證直流電位相等。
②單點接地,限制噪聲。
③對所有頻率的噪聲都有衰減作用(0歐也有阻抗,而且電流路徑狹窄,可以限制噪聲電流通過)。
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