DC-DC電源電感選型參考
DC-DC電源電感選型主要參考幾個(gè)參數(shù)
:電感量 L,自諧頻率 f0,直流電阻 DCR,飽和電流
Isat,有效電流 Irms。
一、DC-DC電源電感選型特別注意要點(diǎn):
1、在保證DC-DC電源電感的儲(chǔ)能條件下,無(wú)須刻意追求大感量,盡管越大感量電感儲(chǔ)能越強(qiáng),紋波越小。但同時(shí)封裝尺寸會(huì)增大,電感價(jià)格也可能更高。D直流電阻CR會(huì)增加,不僅容易發(fā)熱,而且也降低DC-DC電源效率
2、DC-DC電源電感選型時(shí)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(nèi),DC-DC電源電感不可長(zhǎng)時(shí)間的在接近飽和電流Isat 的環(huán)境中工作。
二:DC-DC電源電感選型步驟
1、依據(jù)DC-DC電源芯片手冊(cè)上的計(jì)算方法,計(jì)算所需的電感量
以Buck 型 DC-DC電源芯片為例,電感計(jì)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(kāi)關(guān)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(duì)于 Boost 型 DC—DC 的 Lmin 電感計(jì)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(jià)格:從價(jià)格考慮,一般來(lái)說(shuō),小型
工字電感,色環(huán)電感的價(jià)格低于
貼片電感 ,普通
繞線電感價(jià)格低于一體成型電感,小體積的比大體積和微型電感價(jià)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(chǎn)品的小型化。二是小尺寸電感價(jià)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(chǔ)能好,但是工作電流通常不大。環(huán)形電感比較靈活,但是生產(chǎn)周期較長(zhǎng),安裝效率也不高。
4)穩(wěn)定性:通常貼片電感穩(wěn)定性>色環(huán)電感>工字電感>環(huán)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(fā)展趨勢(shì)
從DC-DC電源的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)說(shuō), 目前電子產(chǎn)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(lái)有大的發(fā)展?jié)摿Α?br />
DC-DC電源電感選用微型一體成型電感的產(chǎn)品會(huì)越來(lái)越多,目前,主流的個(gè)人電腦上的DC-DC電源電感及主板顯卡電感均開(kāi)始大規(guī)模集成一體成型電感。而在LCD面板,中高端智能手機(jī)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(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)報(bào)告指出,Iphone、華為、小米等旗艦機(jī)型以及增益電感長(zhǎng)期合作伙伴中興手機(jī)也開(kāi)始跟進(jìn)將微型一體成型電感應(yīng)用到DC-DC電源及其他模塊中,也紛紛采用一體成型電感來(lái)解決大電流及高密度貼裝的問(wèn)題三星手機(jī)電感中60%為一體成型電感,而iPhone全機(jī)100%使用一體成型電感,當(dāng)然DC-DC電源也不例外。
隨著2013年
電感廠家技術(shù)革新,擴(kuò)大規(guī)模,一體成型電感價(jià)格急速下降,目前已經(jīng)非常接近傳統(tǒng)繞線電感。這使得各個(gè)做DC-DC電源設(shè)計(jì)的工程師選型時(shí)更傾向考慮性能更加穩(wěn)定的一體成型電感。增益電感目前合作的電源相關(guān)企業(yè),近年DC-DC電源類(lèi)產(chǎn)品也開(kāi)始加大了一體成型電感的采購(gòu)量。