KA_IX

  • 2971 主题
  • 3021 帖子
  • 8505 积分
  • 身份:LV6 初级工程师
  • 论坛新秀 灌水之王 突出贡献
  • E币:2618

BUCK电路,如何选出一个合适的电感

2021-5-24 16:34:05 显示全部楼层
选型的分析是根据下面的公式,公式的推导过程非常简单,在BUCK电路详细原理中有详细介绍,
b5051afa21624e26aa205b649dbfe3df.jpg
a是电流纹波系数,或者纹波率。
上面的公式稍微变形就可以得到下面的公式
bc8f62c7b34641f3bc87b76e40e47414.jpg
举个“栗子”:
假定BUCK的输入是10V输出是5V,负载是2A的电流需求,开关频率在2Khz,那么求电感值及其Isat参数。
cb9d20771a014a81967348004756101e.jpg
  • 电感值
负载电路是1A,纹波系数a按30%来看则,I=2*0.3=0.6A
fe08c84986034db3a7a3ded7f23a5627.jpg
电感值通常要留一定余量比如20%-30%,我们暂取20%,则电感选取2.4mH,实际比较接近的电感值为4.7mH。
但是为了理解电感值对电流纹波的影响,我们分别对比下2.2mH和4.7mH时电流纹波的大小,见下图。
图中红色为输出电压,绿色为输出电流(1mV=1mA),可以看到在电感选取为2.2mH时,纹波电流大约为0.28*2=0.56A,接近Iout*30%=0.6A;而增加电感到4.7uH时电流纹波就小很多,大约为0.13*2=0.26A,只有大约13%。
e870503243db4d56bce90680737fc6d6?from=pc.jpg
f6f023829168471a9c2384fdb887161e?from=pc.jpg
  • 饱和电流
流过电感的峰值电流
cf2c0cb6f3994a988f62c4fe34ee2466.jpg
Isat要大于2.3A,一般建议Isat要比Imax高大约20%-30%,通常我们对于Isat更敏感,实际选择的Isat要大于2.3*1.25=2.86A。
  • 自谐振频率
理想电感的阻抗随着频率增加而增加,而实际电感具有直流电阻和寄生电容,在低频处呈现感性,在高频处呈现容性。这个转折频率就是电感的自谐振频率,如下图所示,我们需要让电感的自谐振频率避开它的工作频率,通常而言这个自谐振频率要远高于开关频率,一般可以以10倍频率作为参考,也就是说开关频率要低于谐振频率的10%。
66fa9c0cfd7c4536a0b521bcbafd387f?from=pc.jpg
  • 直流电阻DCR
直流电阻最主要的就是影响BUCK电路的效率,大的DCR会引起热损,尤其是在重载情况下,对于DCR具体的选择没有特殊要求,基本是越小越好。
根据以上介绍,我们就可以选出一个合适的电感了。
该内容转载自硬件工程师看海,仅供学习交流使用,如有侵权,请联系删除。
您需要登录后才可以评论 登录 | 立即注册

最新评论

楼层直达:
快速回复
0
0
广告
关闭 热点推荐上一条 /3 下一条
快速回复 返回列表