Sitemap

您现的位置:欧洲a片  >  技能频道首页  >  办理方案  >  浅析功率电感器的运用方法

浅析功率电感器的运用方法

2019年07月11日 11:24:31 欧洲a片

电仔“备变得高功用的同时,会通过低沉其所运用的LSI电源电压来完成低耗电量以及高速化。电源电压下降时,电压改造的请求值将会变得更为厉厉,为满意此请求特征,高功用DC-DC转换器的需求不时添加,而功率电感器则是尊驾其功用的主要元件。

电仔“备变得高功用的同时,会通过低沉其所运用的LSI电源电压来完成低耗电量以及高速化。电源电压下降时,电压改造的请求值将会变得更为厉厉,为满意此请求特征,高功用DC-DC转换器的需求不时添加,而功率电感器则是尊驾其功用的主要元件。TDK具有众种众样的产品,本报道就契合DC-DC转换器所请求特征的功率电感器的高效运用方法以及挑选方法的要点来举行阐明。

功率电感器是尊驾DC-DC转换器功用的主要元件

电感器(线圈)可使直流电流随手流过,而关于爆发改造的电流,则会发生妨碍其改造的电动势。这称为自感受,针对交换电流,其具有频率越高越难通过的实质。为此,当电流流过电感器时会将其储存为能量,屏障电流时会释放能量。功率电感器恰是应用了此实质,而且主要用于DC-DC转换器等电源电道中。

图1为降压型DC-DC转换器(二极管整流型)的基本电道,功率电感器是尊驾其功用的主要元件。

 图1降压型DC-DC转换器.png

图1:降压型DC-DC转换器(二极管整流型)的基本电道

功率电感器特征相关的参数互相间保管繁杂的权衡联系

功率电感器的计划难度于其特征会随电流大小或温度等而爆发改造。比如,电感(L)具有随电流增大而低沉的实质(直流重叠特征),同时,跟着电流增大,温度会随之上升,由此磁芯导磁率(μ)及饱和磁通密度(Bs)会爆发改造。即使电感值相同,直流电阻(Rdc)值也会随绕组的粗细及匝数改造,而且发烧的程度也会有所差别。另外,磁屏障构造的差别也会对噪音特征变成影响。

此类参数互相之间保管繁杂的权衡联系,从DC-DC转换器的服从、尺寸以及资本等归纳角度动身挑选最佳的功率电感器十分主要。

功率电感器的磁性体磁芯分为铁氧体类与金属类两大类

功率电感器依据差别工艺可大值乐为绕组型、积层型、薄膜型。同时,磁芯材料运用有铁氧体类与金属类磁性体。铁氧体类磁芯掷痔较高,因为高电感、金属磁性材料磁芯的饱和磁通密度优异,于是适合大电流化。

功率电感器的额定电流分为直流重叠容许电流与温度上升容许电流两种。

磁芯变为磁饱和后电感值将会下降。可非磁饱和形态卑鄙过的最大电流为直流重叠容许电流(例:比较初始电感值低沉40%)。同时,绕组电阻惹起的发烧中所规矩的为温度上升容许电流(例:因自发热导致温度上升40℃)。一般状况下,该两种容许电流中,较小的一方为额定电流。

依据负荷大小或频率差别损耗也会爆发改造

因为温度上升导致的主要耗损为绕组惹起的铜损以及磁芯材料惹起的铁损

绕组惹起的损耗称为铜损,磁芯材料惹起的损耗称为铁损。铜损主要为绕组直流电阻(Rdc)惹起的损耗(直流铜损),其与电流2次方成比例增大。同时,其具有频率越高,交换电流越聚汇合导体外面附近流过,实行电阻值添加的实质(趋肤效应),高频范围中还加上交换电流惹起的铜损(交换铜损)。

铁损主要包罗磁滞损耗与涡流损耗。涡流损耗与频率的2次方成正比,于是高频率范围内涡流损耗惹起的磁芯耗损会添加。完成高效化的要点于即使高频范围内也挑选运用磁芯耗损较少的磁芯材料。

 图2功率电感器损耗启事.png

图2:功率电感器损耗启事

中~重负荷时主要为铜损,而轻负荷时则主要为铁损

功率电感器的损耗会因负荷大小而爆发改造。中~重负荷时流过电感器的电流中直流偏置电流较大,于是主要为绕组的直流电阻(Rdc)惹起的铜损。而轻负荷时,因为确实不会流过直流偏置电流,于是铜损会下降,但待机形态下也会有必定频率的开关义务,于是主要为磁芯材料的铁损,从而服从会大幅下降(图3)。

图3DC-DC转换器负荷大小与功率电感器损耗的差别.png 

图3:DC-DC转换器负荷大小与功率电感器损耗的差别

兼顾波纹电流的合理电感值的规矩方法十分主要

非延续方式中的运用会对电源稳定性变成影响

降压型DC-DC转换器的功率电感器中,跟着开关器件的ON/OFF,会流过三角波相连的波形的波纹电流(ΔIL)(图4)。中~重负荷时,直流偏置电流会与波纹电流重叠,于是电感器电流不会中缀。这称为延续方式(Iout>1/2ΔIL)。但二极管整流型的DC-DC转换器Iout<1/2ΔIL的轻负荷中会发生电感器电流变为零的时代。这称为非延续方式,电感器电流会爆发中缀,从而会对电源稳定性变成影响。同时,变为非延续方式时会爆发啸叫,或因开关惹起的脉冲状电压波形中发生振荡,从而会发生噪音。

 图4二极管整流型DC-DC转换器的延续方式与非延续方式.png

图4:二极管整流型DC-DC转换器的延续方式与非延续方式

修立电感值来使波纹电流变为额定电流的20~30%

波纹电流的大小与功率电感器的电感值相关。于是二极管整流型DC-DC转换器的计划中,会通过限制波纹电流来避免因非延续方式导致的题目。功率电感器所需电感值L通过如下公式盘算。

电感值L=(施加于电感器的电压/波纹电流)×Ton

通过该公式可明晰电感大小与波纹电流大小保管权衡联系。从尺寸与资本方面思索而运用电感较小的功率电感器时,波纹电流会增大。相反,念要减小波纹电流时则需求较大的电感,其不光会对尺寸及资本方面变成倒霉,同时后述负荷疾速改造时的过渡呼应特征也会变差。于是一般状况下,应修立电感值来使波纹电流变为额定电流的20~30%(额定电流的10%尊驾时不延续)(图5)。

 图5波纹电流与电感值的联系.png

图5:波纹电流与电感值的联系

通过合理低沉电感值可改良负荷呼应特征

负荷剧增等状况下,输出电压会下降,为举行恢复,功率电感器中会短时间流过过大的峰值电流,用以对负荷电流与输出电容器举行充电。波纹电流较小的修立下,可以会无法取得为了立即从输出电压大幅下降形态下恢复所需的过渡呼应特征。于是需求接纳低沉电感值来增大波纹电流的方法。如图6所示,若负荷呼应特征较差,则输出电压将会大幅低沉,但通过合理低沉电感值增大波纹电流,则电感器电流改造将会变大,电压下降幅度将会淘汰,恢复将会更速。但低沉电感值时,归纳思索均衡的状况下举行修立十分主要。

 图6低沉电感值时的过渡呼应特征改良效果.png

图6:低沉电感值时的过渡呼应特征改良效果

为应对负荷疾速改造时爆发的峰值电流,将电流峰值修立为过电流修立值的110~130%

开关器件及掌握电流等模块化的电源IC中内置有过电流维护电道。过电流修立值及检测方法等有众个品种,挑选外接的功率电感器时需求同时思索过电流维护电道。相关于峰值电流,若功率电感器的容许电流无充沛冗余,则可以会因过电流维护电道义务而惹起输出中止。一般状况下,流过功率电感器的电流峰值修立为过电流修立值的110~130%尊驾。同时,如图7的直流重叠特征图标所示,当流过过大的峰值电流时,磁芯的磁饱和具有较柔柔的特征(软饱和),适用于不会爆发电感值疾速下降的金属类电感器。

 图7铁氧体类与金属类的直流重叠特征比较.png

图7:铁氧体类与金属类的直流重叠特征比较

同时当心漏磁或啸叫

功率电感器发生的漏磁会对四周变成影响,是惹起噪音的启事

功率电感器发生的漏磁较大时会对四周元件变成影响,并会发生噪音。为低沉漏磁可使器具有磁屏障构造的功率电感器,于是挑选合理类型的产品十分主要。

轻负荷下采用PFM方法时会爆发功率电感器的“啸叫”题目

为改良DC-DC转换器服从,轻负荷形态下还会采用从必定频率下举行开关来掌握脉宽的PWM方式交换为固定脉宽来掌握频率的PFM(脉冲频率调制)方式的方法。但开关频率20kHz及以下时,由磁芯的磁致伸缩感化及磁性吸引惹起的振动会激起“啸叫”的题目,于是需求当心。负荷电流的过渡改造也会发生啸叫。

DC-DC转换器的请求特征与功率电感器

外1总结了DC-DC转换器的请求特征及其相关的功率电感器特征

外.png 

外1:DC-DC转换器的请求特征与功率电感器


声明:本文为转载类作品,如涉及版权题目,请及时联络我们删除(QQ: 2737591964),未便之处,敬请谅解!

供稿: TDK

本文链接:/tech/detail.aspx?id=37413

欧洲a片

官方微信

扫一扫,新闻随手掌控

运动与掌握

官方微信

扫一扫,运动与掌握新闻随手掌控

相关作品

联络我们

广告联络:0755-82048561
展汇协作:0755-83736589
杂志投稿:0755-82048562

网站简介|会员效劳|联络方法|帮帮新闻|版权新闻|网站地图|友谊链接|法律支撑|看法反应

版权通通 2006-2016 欧洲a片欧洲a片|在线av视频|成人综合网   www.blackroseink.com all rights reserved

  • 经营许可证
    粤B2-20150019

  • 粤ICP备
    14004826号

  • 不良新闻
    举报中心

  • 网络110
    报警效劳

网站客服热线

0755-82949061

网站题目客服

2737591964