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BUCK的功率电感怎么选型

冬至配饺子 来源:射频工程师的日常 作者:CC 2022-08-03 17:18 次阅读
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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?

今天和大家聊一下电感的选型问题。

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。

1. 电感的感值

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。

pYYBAGLqPC2AS3BoAADWFBM_M1A483.png

2. 自谐振频率

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。

poYBAGLqPEWAaErKAAC12jGcNGw711.png

3.直流等效电阻DCR

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。

poYBAGLqPFeAeYNQAADUlfyNEak966.png

4. 电感电流

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。

poYBAGLqPGuASfpQAADaakPfJO8859.png

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:

poYBAGLqPH6AAUHTAAED8ZvAfjs994.png

从Datasheet可以看出,有3种方法计算电感值。

Datasheet推荐电感型号:

poYBAGLqPJuADqxmAAB3Tzmh1sU848.pngpoYBAGLqPKGAW3NeAAGpur-kgDY564.png

2. 使用DCDC在线设计师计算出电感值。

pYYBAGLqPLyASJzhAACKM00C6F8077.pngpYYBAGLqPMGAfJJYAACHljxYLy0328.png

3.理论计算

电感值L计算:

pYYBAGLqPNOAKRN5AAAWhduAKAE055.png

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。

输出电压为5V时,电感最小值为8uH。


pYYBAGLqPOKAdKkgAAAXxg_91a8740.png

输出电压为3.3V时,电感最小值为6.65uH。

pYYBAGLqPPaALsw8AAAc5_SQwDE317.png

电感峰值电流计算:

pYYBAGLqPQeAXaaxAAAoSosPoUU569.png

其中ILOAD是负载电流。

电感最小峰值电流为0.69A。

poYBAGLqPRuAZulLAAARsaz0ROE072.png

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。



审核编辑:刘清

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