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DC-DC電源用電感如何選型?

更新時間:2018-08-20

DC-DC電源電感選型主要參考幾個參數:電感量 L,自諧頻率 f0,直流電阻 DCR,飽和電流Isat,有效電流 Irms。

DC-DC電源用電感如何選型?


一、DC-DC電源電感選型特別注意要點:


1、在保證DC-DC電源電感的儲能條件下,無須刻意追求大感量,盡管越大感量電感儲能越強,紋波越小。但同時封裝尺寸會增大,電感價格也可能更高。D直流電阻CR會增加,不僅容易發熱,而且也降低DC-DC電源效率

2、DC-DC電源電感選型時注意最高工作頻率必須電感自諧頻率,否則電感失效。

3、工作電流盡可能在有效電流 Irms以內,DC-DC電源電感不可長時間的在接近飽和電流Isat 的環境中工作。


二:DC-DC電源電感選型步驟


1、依據DC-DC電源芯片手冊上的計算方法,計算所需的電感量

以Buck 型 DC-DC電源芯片為例,電感計算公式如下:

Lmin=【Vout*(1-Vout/Vinmax)】/Fsw*Irpp

其中:Vinmax = 最大輸入電壓   Vout =電源輸出電壓

Fsw = 開關頻率   Irpp = 電感紋波電流

通常將 Irpp 控制在 50%的輸出額定電流 Irate。則上述公式變化如下:

Lmin=2*【Vout*(1-Vout/Vinmax)】/Fsw*Irate

對于 Boost 型 DC—DC 的 Lmin 電感計算公式如下:

最小電感量Lmin=2*【Vinmax*(1-Vinmax/Vout)】/Fsw*Irate

2、綜合DC-DC電源電感的 電感值, 工作電流,安裝空間選擇合適的電感器。

1)電感價格:從價格考慮,一般來說,小型工字電感,色環電感的價格低于貼片電感 ,普通繞線電感價格低于一體成型電感,小體積的比大體積和微型電感價格便宜。

2)封裝尺寸:在保證電感量和電流的前提下,DC-DC電源電感封裝尺寸尺可能小,一是安裝空間有限,小體積的DC-DC電源電感也有利于產品的小型化。二是小尺寸電感價格一般更便宜。

3)安裝方式:貼片電感安裝方便,體積小,尤其是屏蔽貼片功率電感用于DC-DC電源,不僅可以保障DC-DC電源效率,更具有良好的EMC特性。小型的插件電感儲能好,但是工作電流通常不大。環形電感比較靈活,但是生產周期較長,安裝效率也不高。

4)穩定性:通常貼片電感穩定性>色環電感>工字電感>環形電感,這也是DC-DC電源傾向用貼片電感的原因。


三、DC-DC電源電感發展趨勢


從DC-DC電源的發展趨勢來說, 目前電子產品走向小型化,所以小體積大電感量的貼片電感,尤其是具有大電流低DCR屬性的一體成型電感在未來有大的發展潛力。

DC-DC電源電感選用微型一體成型電感的產品會越來越多,目前,主流的個人電腦上的DC-DC電源電感及主板顯卡電感均開始大規模集成一體成型電感。而在LCD面板,中高端智能手機主流品牌,DC-DC電源電感選型基本上以一體成型電感為主。

據行業數據報告指出,Iphone、華為、小米等旗艦機型以及增益電感長期合作伙伴中興手機也開始跟進將微型一體成型電感應用到DC-DC電源及其他模塊中,也紛紛采用一體成型電感來解決大電流及高密度貼裝的問題三星手機電感中60%為一體成型電感,而iPhone全機100%使用一體成型電感,當然DC-DC電源也不例外。

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