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1、,WRTH ELEKTRONIK EISOS GMBH&CO.KG,2009,功率电感 怎样选择-8个设计小贴士-,概述,高效 发展趋势 输出电压小于 1 V 输出电流最大至 60 A 开关频率高达 5 MHz,WE提供支持 设计工具 在产品原型设计和优化设计时能够快速查找大量的WE元件信息,IC公司仿真软件支持 Texas Instruments SWIFT/TPS40K Linear Technology LTSpice/SwitcherCAD National Semiconductor Webench,设计贴士1-开关频率-,开关频率,磁芯材料的选择与工作频率相关,f/MHz,XL(N
2、iZn),XL(MnZn),XL(Fe),impedance,0“-400kHz,0“-10MHz,0“-40MHz,电感值,设计贴士 1开关频率 100 kHz:可供选择的磁芯材料:铁氧体,开关频率 100 kHz磁芯材料:铁粉;锰锌;Superflux,镍锌,WE-Perm,开关频率 100 kHz.1000 kHz磁芯材料:锰锌;Superflux,镍锌,WE-Perm,开关频率 1000 kHz磁芯材料:镍锌,WE-Perm,根据开关频率不同，磁芯材料的使用情况大致如下：,设计贴士2-感值-,感值,如果没有软件支持，感值的计算公式如下：,BUCK,BOOST,Iout 工作电流,Uou
3、t 输出电压,Uin 输入电压,fswitch IC的开关频率,设计贴士 2感值 感值高 纹波电流小 感值低 纹波电流大纹波电流是决定磁芯损耗的要素.减少功率电感损耗的重要参数不仅包括开关频率，还包括纹波电流。,设计贴士3-电感电流-,概述,功率电感的电流负载可以用以下方法计算：工具软件(LTSpice,Webench,SWIFT,)逐步计算 用下面的方法做粗略计算,饱和电流 ILmax,BUCK,BOOST,额定电流,定义?标准?,没有标准.,额定电流 IDC,额定电流,伍尔特电子的定义,最大温升 T=40K,请关注 小号印刷体的数值,也取决于直流电阻DCR,额定电流的定义也可能是 T=15
4、K,30K,50K 取决于磁芯和尺寸 有时候取决于市场行为,SMALL printed letters often make a BIG difference,额定电流,饱和电流,定义?标准?,没有标准.,饱和电流 ISAT,L=-10%,饱和电流,I A,饱和电流,伍尔特电子的定义 例如：WE-PD,饱和电流通常代表在一定程度上的感值跌落,饱和电流,伍尔特电子与竞争对手的比较,100%Isat=2,47A=相比Lo 跌落30%!,WE-定义=10%感值跌落,ISAT=0,8*2,47A=1,98A WE ISAT is higher=2,20A!,电感电流,设计贴士 3请注意产品规格书中的定
5、义额定电流功率电感的额定电流通常和直流工作条件下的自发热关联-在本篇中，电感在额定电流下自发热温升是40C。饱和电流根据半导体制造厂家的推荐，饱和电流是指感值跌落10%的工作点电流。遗憾的是，在功率电感的规格书中没有这样的标准值，常常给用户造成误解和困惑。,设计贴士4-直流电阻-,直流电阻,设计贴士 4相同封装尺寸下的直流电阻值 感值越高 直流电阻越大 感值越低 直流电阻越小 感值相同，采取了屏蔽措施的电感-直流电阻小直流电阻是决定导线热损的关键因素，也是减小功率电感功耗的另一个要素。,磁滞损耗 涡流损耗,直流损耗 取决于直流电阻 交流损耗 取决于绕线结构 趋肤效应 接近效应,设计贴士5-屏蔽
6、/非屏蔽-,屏蔽/非屏蔽,使用屏蔽/非屏蔽的对比,设计贴士 5尽可能使用磁屏蔽封装的功率电感.不要在功率电感下方布线，也不要在其上方安排电路板，因为这样会增加气隙耦合的程度。,屏蔽/非屏蔽,shielded,unshielded,smaller leff,bigger leff,设计贴士6-AL 值-,AL 值,AL值根据有效磁路长度和磁通面积计算得出,设计贴士 6磁屏蔽电感的优点是:AL 值更高同样的感值，直流电阻更低 线损（铜损）更低,设计贴士7-LC 输出滤波器-,LC 输出滤波器,得到一个干净的输出电压,设计贴士 7 选择开关频率的 1/10作为LC滤波器的截止频率 选择输出电容(e.
7、g.22 F)计算感值,设计贴士8-电感选择软件-,电感选择软件 Inductor Selector,计算和选择正确电感的捷径,设计贴士 8电感选择器可用于 BUCK-converter BOOST-converter要计算正确的感值，必须考虑额定电流，饱和电流和直流电阻。,电感选择软件 Inductor Selector,电感选择软件与常规计算的比较,纹波电流系数(0.2 0.5),计算得出的感值是后续优化设计的起点,尝试这些感值 18,22,27 H,24V,12V,2A,500KHz,尝试这些感值:18H;22H;27H,常规计算,电感选择软件,有问题吗?,请拨打产品热线获得技术支持,pm_.hotlinewe-online.de,
