開關(guān)電源電感器的選擇方法
表1 典型的降壓電源系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格
下列公式用于計算降壓變換器所需的電感值:
L1 = Vo(1-Vo/(Vin-Von))/(f*dI) 連續(xù)運(yùn)行模式下:dI 1/2I
為了算出適用于電源整個運(yùn)行條件的最小電感值,對參數(shù)值的選擇必須能夠保證在各項參數(shù)處于最不利組合的條件下,所選擇的這一電感值仍能將紋波電流保持在特定的數(shù)值范圍內(nèi)。而針對降壓型電源,其最不利組合條件為:輸入電壓和頻率均處于各自的最低數(shù)值時。此外,還要將輸出電壓也取為其最小規(guī)定值,以確定能夠保持正常調(diào)節(jié)功能所需的最低電感值。設(shè)計者可以按照自己所習(xí)慣的方式,對這些數(shù)值進(jìn)行控制,以達(dá)到最差條件成立的狀態(tài)。
按照表1中所列出的數(shù)據(jù),最小電感值計算如下:
L1(min) = Vo(min)(1-Vo(min)/(Vin(min)-Von))/(f(min)*dI)
L1(min) = 4.95V(1-4.95V/(20V-0.7V))/(693,000Hz * 0.5A)
L1(min) = 10.6uh
因此,在這一具體應(yīng)用中,電感器的電感值至少為10.6 μh,而其電流額定值也要在最低的20安培的工作電流之上,并保持足夠的安全系數(shù)。而如果選擇一個電感值低于此最小值的電感器,就將導(dǎo)致降壓變換器可能無法在最大電流下將其輸出電壓保持在規(guī)定范圍內(nèi)。
將電感值確定以后,實(shí)際電感器的設(shè)計必須符合相關(guān)電氣標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)尺寸和安裝方式等限制。許多磁性元件供應(yīng)商均提供各種型號的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,可滿足絕大多數(shù)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求。但是,在設(shè)計中采用現(xiàn)貨供應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,有可能導(dǎo)致電感器的性能和尺寸方面有所不足,并可能最終對產(chǎn)品的銷售造成不利影響。而幸運(yùn)的是,包括泰科電子CoEv 磁性組件部在內(nèi)的一些供應(yīng)商,能夠提供必要的定制工程設(shè)計支持, 以滿足將特定電感值、電氣性能和外形限制要求結(jié)合在一款完全成熟的產(chǎn)品上,促進(jìn)設(shè)計的最優(yōu)化。充分利用了業(yè)界的專業(yè)技術(shù),從而最大程度地縮短了設(shè)計和測試的時間,加速產(chǎn)品的上市。
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