buck降压电路电感选型要点

模拟技术

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描述

  buck电路中,电感在开关开通时储能,在开关关断时给负载续流。同时它和电容组成二阶滤波系统输出较稳定的电压和电流。电感在BUCK电路中可以减少电流纹波,可以减少电容设计的容量值。

  电感为磁性元件,自然有磁饱和的问题。有的应用允许电感饱和,有的应用允许电感从一定电流值开始进入饱和, 也有的应用不允许电感出现饱和,这要求在具体线路中进行区分。大多数情况下,电感工作在“线性区”,此时电感值为一常数,不随着端电压与电流而变化。但是,buck降压电路存在一个不可忽视的问题,即电感的绕线将导致两个分布参数(或寄生参数),一个是不可避免的绕线电阻,另一个是与绕制工艺、材料有关的分布式 杂散电容。杂散电容在低频时影响不大,但随频率的提高而渐显出来,当频率高到某个值以上时,电感也许变成电容特性了。如果将杂散电容“集中”为一个电容, 则从电感的等效电路可以看出在某一频率后所呈现的电容特性。

电感

buck降压电路电感选型注意要点

电感

  1.电感量及允许误差

  电感量系指产品技术规范所要求的频率测量的电感标称数值。电感是以亨利、毫亨、微亨、纳亨为量值单位,误差细分为:F级(±1%);G级(±2%);H级(±3%);J级(±5%);K级(±10%);L级(±15%);M级(±20%);P级(±25%);N级(±30%);最常用的是J 、K、M级。

  2.额定工作电流

  取电感器额定电流的1.25~1.5倍为最大工作电流,一般应降额50%使用方较为安全,一般在工程实际应用上,只测量电感的饱和电流,然后取其80%作为额定电流。

  3.直流电阻

  除功率电感器不测直流电阻(只检查导线规格),其它电感器按要求须规定最大直流电阻,一般越小越好。

  4.测试频率

  正确测量电感器L 、Q、DCR值,须先按规定在被测电感上施加交变电流,电流的频率越接近该电感的实际工作频率越好。

  5.电感量的稳定性

  电感器因为环境温度变化1℃所产生电感量的变化△L/△t与原有电感量L值的比值为电感的温度系a1,a1=△L/L*△t。除电感温度系数可决定其稳定性外,还应重视由于机械振动和时效老化所引起的电感量的变化。

  6.电感封装尺寸

  电感封装一般包括贴片封装与插件封装。做物料清单中如果把封装描述清楚,可以减少用错材料的机率。电感的封装形式也就是指是电感的形状及体积大小的一种描述。

  大部分的电感选型规范都是差不多,一般就需要注意这些事项,具体的需要按照电路设计来满足参数性能。

  根据电感目录对照可以很方便找出合适的电感。以下也给出了一些Tips :

  1. 电感电流要依据设计中最大输出电流来选择

  2. 感应系数的值必须达到理论的计算

  3. 选择理想的DC阻抗,因为阻抗越小,DC损耗就越小

  4. 选择合适的电感结构和磁芯类别

电感

  电感在DC-DC Buck电路中的应用,工作在连续电流模式下。电感两端的电压可以突变但电流不会突变。由于电感中变化磁场会对周边产生电磁辐射,对周边敏感组件产生干扰,因此屏蔽是首先需要考虑的,从图4 可以看出屏蔽与非屏蔽电感的区别,他们各有优劣。屏蔽的电感最主要就对外辐射少,但是尺寸比较大,线圈的损耗大,价格也贵。非屏蔽的电感则可以做的很小,电流也可以做的很大,价格也便宜。如果设计中问题辐射是关键因子,屏蔽电感还是首选。另外一个是环形电感越来越受欢迎了,环形有利于电磁屏蔽,并且这种空气的间隙分布也有利提高对电流的处理。

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