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BUCK的功率電感怎么選型

冬至配餃子 ? 來源:射頻工程師的日常 ? 作者:CC ? 2022-08-03 17:18 ? 次閱讀

電感的哪些參數是選型時需要注意的呢?如果同一個BUCK轉換芯片從12轉5V變成12V轉3.3V,電感又咋變化呢?

今天和大家聊一下電感的選型問題。

首先回顧下電感的主要參數,以SPM5030-HZ型電感為例,datasheet中會給出電感值、DCR、自諧振頻率以及額定電流大小等。

1. 電感的感值

電感的感值是電感選型的重要參數,同樣也是影響BUCK電路的紋波電流和負載相應的重要參數。

pYYBAGLqPC2AS3BoAADWFBM_M1A483.png

2. 自諧振頻率

由于電感中寄生電容的存在,導致有諧振頻率,低于自諧振頻率才有電感效應,若高于自諧振頻率為容性,頻率選擇時要在感性范圍內。

poYBAGLqPEWAaErKAAC12jGcNGw711.png

3.直流等效電阻DCR

直接等效電阻DCR值過大會影響電路的效率同時會導致電路發熱。

poYBAGLqPFeAeYNQAADUlfyNEak966.png

4. 電感電流

電感電流分為飽和電流Isat和溫升電流Irms。飽和電流Isat定義為電感量下降20%對應的電流,溫升電流Irms是電感自發熱使溫度上升40°C的電流。電感選型時,峰值電流應小于飽和電流和溫升電流的最小值。

poYBAGLqPGuASfpQAADaakPfJO8859.png

以MP2451芯片為例,看電感如何選型,3.3V輸出電壓應用電路如下:

poYBAGLqPH6AAUHTAAED8ZvAfjs994.png

從Datasheet可以看出,有3種方法計算電感值。

Datasheet推薦電感型號:

poYBAGLqPJuADqxmAAB3Tzmh1sU848.pngpoYBAGLqPKGAW3NeAAGpur-kgDY564.png

2. 使用DCDC在線設計師計算出電感值。

pYYBAGLqPLyASJzhAACKM00C6F8077.pngpYYBAGLqPMGAfJJYAACHljxYLy0328.png

3.理論計算

電感值L計算:

pYYBAGLqPNOAKRN5AAAWhduAKAE055.png

其中VOUT是輸出電壓,VIN是輸入電壓,fS是開關頻率,ΔIL是紋波電流。

輸出電壓為5V時,電感最小值為8uH。


pYYBAGLqPOKAdKkgAAAXxg_91a8740.png

輸出電壓為3.3V時,電感最小值為6.65uH。

pYYBAGLqPPaALsw8AAAc5_SQwDE317.png

電感峰值電流計算:

pYYBAGLqPQeAXaaxAAAoSosPoUU569.png

其中ILOAD是負載電流。

電感最小峰值電流為0.69A。

poYBAGLqPRuAZulLAAARsaz0ROE072.png

綜上,這3種計算方法電感值計算出來不一樣,設計的時候需要綜合評估,首先根據應用電路推薦值選取,調試的時候可以進行更換同封裝不同值的就可以了。



審核編輯:劉清

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