DCDC基礎(chǔ)(3)--BUCK電路的電感選型
上一節(jié)帶大家了解了一下BUCK電路的反饋電阻和自舉電容的問題,從原理上分析了下組成BUCK電路的各個(gè)元器件的作用。又有人問了,面試中經(jīng)常被問到BUCK的功率電感怎么選型?電感的哪些參數(shù)是選型時(shí)需要注意的呢?如果同一個(gè)BUCK轉(zhuǎn)換芯片從12轉(zhuǎn)5V變成12V轉(zhuǎn)3.3V,電感又咋變化呢?今天和大家聊一下電感的選型問題。首先回顧下電感的主要參數(shù),以SPM5030-HZ型電感為例,datasheet中會(huì)給出電感值、DCR、自諧振頻率以及額定電流大小等。
1. 電感的感值
電感的感值是電感選型的重要參數(shù),同樣也是影響B(tài)UCK電路的紋波電流和負(fù)載相應(yīng)的重要參數(shù)。
2. 自諧振頻率
由于電感中寄生電容的存在,導(dǎo)致有諧振頻率,低于自諧振頻率才有電感效應(yīng),若高于自諧振頻率為容性,頻率選擇時(shí)要在感性范圍內(nèi)。
3. 直流等效電阻DCR
直接等效電阻DCR值過大會(huì)影響電路的效率同時(shí)會(huì)導(dǎo)致電路發(fā)熱。
4. 電感電流
電感電流分為飽和電流Isat和溫升電流Irms。飽和電流Isat定義為電感量下降20%對(duì)應(yīng)的電流,溫升電流Irms是電感自發(fā)熱使溫度上升40°C的電流。電感選型時(shí),峰值電流應(yīng)小于飽和電流和溫升電流的最小值。
以MP2451芯片為例,看電感如何選型,3.3V輸出電壓應(yīng)用電路如下:
從Datasheet可以看出,有3種方法計(jì)算電感值。
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Datasheet推薦電感型號(hào):
2. 使用DCDC在線設(shè)計(jì)師計(jì)算出電感值。
3. 理論計(jì)算
電感值L計(jì)算:
其中VOUT是輸出電壓,VIN是輸入電壓,fS是開關(guān)頻率,ΔIL是紋波電流。
輸出電壓為5V時(shí),電感最小值為8uH。
輸出電壓為3.3V時(shí),電感最小值為6.65uH。
電感峰值電流計(jì)算:
其中ILOAD是負(fù)載電流。
電感最小峰值電流為0.69A。
綜上,這3種計(jì)算方法電感值計(jì)算出來不一樣,設(shè)計(jì)的時(shí)候需要綜合評(píng)估,首先根據(jù)應(yīng)用電路推薦值選取,調(diào)試的時(shí)候可以進(jìn)行更換同封裝不同值的就可以了。