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BUCK的功率电感怎么选型? 电感的哪些参数是选型时需要注意的呢?如果同一个BUCK转换芯片从12转5V变成12V转3.3V,电感又咋变化呢?
8 S. e: f- D2 S2 D+ _, _1 q 今天和大家聊一下电感的选型问题。% d1 ^ S, l6 |, i6 |
首先回顾下电感的主要参数,以SPM5030-HZ型电感为例,datasheet中会给出电感值、DCR、自谐振频率以及额定电流大小等。
3 f% T9 b- ^' W8 S 1. 电感的感值
' U1 Z0 t; _1 G. l, R& o: f" ` 电感的感值是电感选型的重要参数,同样也是影响BUCK电路的纹波电流和负载相应的重要参数。( E; o) w" {; {# G
% Y# G8 n8 w7 Q2 [$ o' d3 V/ y) b 2. 自谐振频率
0 n* f x+ R/ H$ C* A6 k) A 由于电感中寄生电容的存在,导致有谐振频率,低于自谐振频率才有电感效应,若高于自谐振频率为容性,频率选择时要在感性范围内。" m8 X) ]2 H/ @( x+ k# r
7 r6 q1 D# d: C3 t. a$ K1 k
3. 直流等效电阻DCR
2 E; K$ I$ n+ z" t4 T: r: k; U 直接等效电阻DCR值过大会影响电路的效率同时会导致电路发热。
+ |1 n) h8 j% F + U0 y& X. o: T
4. 电感电流
5 m5 Q2 t& B# q; |( R$ D# f 电感电流分为饱和电流Isat和温升电流Irms。饱和电流Isat定义为电感量下降20%对应的电流,温升电流Irms是电感自发热使温度上升40°C的电流。电感选型时,峰值电流应小于饱和电流和温升电流的最小值。, s3 p0 m2 e! L8 f2 q# j3 W
# A* e& f) |/ O9 @1 ]2 @
以MP2451芯片为例,看电感如何选型,3.3V输出电压应用电路如下:2 k2 ~3 t4 a9 r7 z
/ O, r7 W( h$ u9 A& W$ l3 Z
从Datasheet可以看出,有3种方法计算电感值。" W- H: X, B6 K# O' X# k
- Datasheet推荐电感型号:
# `6 y# {! [9 E! c
7 @. H4 r* p9 X2 i 2. 使用DCDC在线设计师计算出电感值。
1 C& o4 |5 i+ l4 _9 g
6 U9 w" l! o& N/ {" B4 F # \! a) e5 X- x2 K
3. 理论计算' Q$ n3 g, r3 t7 S+ h5 B
电感值L计算:+ k: B @5 N) ]3 P
其中VOUT是输出电压,VIN是输入电压,fS是开关频率,ΔIL是纹波电流。; t& P/ a" D' u* C; Q# B. |
输出电压为5V时,电感最小值为8uH。
! ?) i9 v: A, t& \; B* T 输出电压为3.3V时,电感最小值为6.65uH。+ `% D$ G- m# c8 g/ {8 |7 w
电感峰值电流计算:6 N7 E" u: N, e& `. l
其中ILOAD是负载电流。
" h$ Q# g% [. j# E5 y4 r 电感最小峰值电流为0.69A。
7 x% _. _* Y$ ?3 A; @ 综上,这3种计算方法电感值计算出来不一样,设计的时候需要综合评估,首先根据应用电路推荐值选取,调试的时候可以进行更换同封装不同值的就可以了。
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