Как выбрать подходящий индуктор для переключения питания?

Индукция также называется удушье, которое характеризуется "очень большой инерции" в ток, протекающий через него. Другими словами, из-за непрерывности магнитного потока ток на индукторе должен быть непрерывным, иначе будет сгенерирован большой всплеск напряжения. Индукция является магнитным компонентом, и, естественно, существует проблема магнитного насыщения. Некоторые приложения позволяют индуктору насыщаться, некоторые приложения позволяют индуктору вводить насыщенность из определенного текущего значения, а некоторые приложения не позволяют индуктору насыщаться, что требует различия в конкретных схемах.

В большинстве случаев индуктор работает в «линейной области», в это время индукционной стоимости является постоянным, и не меняется с напряжением терминала и током. Тем не менее, есть проблема, которая не может быть проигнорирована в переключении питания, то есть, обмотка индукции вызовет два распределенных параметра (или паразитических параметров), один является неизбежным сопротивление обмотки, а другой распределения, связанные с процессом обмотки и материалов. Бродячая емкость.

Бродячие емкости имеет мало эффекта на низких частотах, но постепенно становится очевидным, как частота увеличивается. Когда частота выше определенного значения, индукция может стать емкостной характеристикой. Если бродячий конденсатор "сконцентрирован" в конденсаторе, эквивалентная схема индукции может быть использована для того, чтобы увидеть характеристики емкости, которые появляются после определенной частоты.

При анализе рабочего состояния индуктора в цепи или рисовании напряжения и текущей формы волны, вы можете рассмотреть следующие характеристики:

1. Когда ток я протекает через индуктор L, энергия, хранящаяся в индукторе:E-0.5×L×I2(1)

2. В цикле переключения взаимосвязь между изменением индукционной тока (пик-пик волнового тока) и напряжением по всему индуктору заключается в:ВЗ (Л×ди)/дт(2)

Видно, что величина рябь тока связана со значением индукции.

3. Так же, как конденсаторы имеют зарядки и разрядки токов, индукторы также имеют зарядки и разрядки процессов напряжения. Напряжение на конденсаторе пропорционально интегралу тока (АКЕК), а ток на индукторе пропорционален интегралу напряжения (Volt-sec). До тех пор, пока напряжение индуктора изменяется, текущая скорость изменения ди/дт также будет меняться; форвардное напряжение приводит к линейному подъему тока, а обратное напряжение приводит к линейному падению тока.

Расчет правильного значения индукции очень важен для выбора правильного индуктора и выходного конденсатора для получения малейшего выходного напряжения рябь.

На рисунке 1 видно, что ток, проходящий через индукционной системы питания, состоит из компонентов переменного тока и постоянного тока. Поскольку компонент переменного тока имеет более высокую частоту, он будет поступать в землю через выход конденсатора и генерировать соответствующий выход рябь напряжения DV. Оди×РЕСР. Это рябь напряжение должно быть как можно более низким, чтобы не повлиять на нормальную работу системы питания. Как правило, пиковое до пикового значение составляет 10 мВ 500 мВ.

Рисунок 1: Индукционной ток в переключаемом источнике питания.

Размер волнового тока также влияет на размер индуктора и выходного конденсатора. Волновой ток, как правило, устанавливается на уровне 10%-30% от максимального тока вывода. Таким образом, для ушастого энергоснабжения пиковое значение тока, протекающего через индуктор, выше, чем у энергоснабжения. Ток выпуска на 5%-15% больше.

Выбор индукции пошагового переключения питания

При выборе индуктора для пошагового переключения питания необходимо определить максимальное напряжение ввода, выходное напряжение, частоту переключения мощности, максимальный волновой ток и цикл службы. В качестве примера можно привести рисунок 2, чтобы проиллюстрировать расчет индукции вышагового коммута питания. Во-первых, предположим, что частота переключения составляет 300 кГц, диапазон входного напряжения составляет 12V±10%, выходной ток 1A, а максимальный ток рябь 300mA.

Рисунок 2: Схема цепи шаг вниз переключения питания.

Максимальное напряжение ввода составляет 13,2V, и соответствующий цикл службы:

Д'Во/Виэ 5/13.2'0.379(3)

Среди них, Vo является выходное напряжение и Vi является выходное напряжение. При включении выключателя напряжение на индукторе:

ВИ-Ви-Вов 8,2V(4)

При выключении трубки выключателя напряжение на индукторе:

ВЗ-Во-ВДЗ-5.3В(5)

дтЗД/Ф(6)

Замена формулы 2/3/6 на формулу 2 дает:

Выбор индукции шаг-вверх переключая подачу питания

Для расчета индукционной стоимости переключения питания метод расчета такой же, как и у пошагового коммутатора питания, за исключением того, что связь между циклом обязанности и напряжением индуктора была изменена.

Возьмем рисунок 3 в качестве примера для расчета. Если предположить, что частота переключения составляет 300 кГц, диапазон входного напряжения составляет 5V±10%, выходной ток составляет 500 мА, а эффективность составляет 80%, максимальный ток рябь составляет 450 мА, и соответствующий цикл службы:

Д'1-Ви/Во-1-5,5/12-0,542(7)

Рисунок 3: Схема цепи шаг-вверх переключая подачу питания.

При включении выключателя напряжение на индукторе:

ВИВ 5,5В(8)

При выключении трубки выключателя напряжение на индукторе:

ВЗВВД-Ви-6,8 В(9)

Замена формулы 6/7/8 на формулу 2 дает:

Пожалуйста, обратите внимание, что шаг вверх питания отличается от шаг вниз питания в том, что нагрузка ток первого не всегда обеспечивается индукционной тока. Когда трубка коммутатора включена, индукционной ток впадает в землю через трубку коммутатора, и ток нагрузки обеспечивается конденсатором выхода. Таким образом, конденсатор выхода должен иметь достаточно емкости для хранения энергии, чтобы обеспечить ток, требуемый нагрузкой в течение этого периода. Однако в период выключения ток, проходящий через индуктор, не только обеспечивает нагрузку, но и заряжает выходной конденсатор.

Вообще говоря, чем больше значение индукции, тем меньше объем производства рябь, но динамическая реакция питания будет соответственно хуже. Таким образом, выбор значения индукции может быть скорректирован в соответствии с конкретными требованиями применения цепи для достижения наиболее идеального эффекта.

Увеличение частоты переключения может сделать значение индукции меньше, тем самым делая физический размер индукции меньше и экономя пространство платы. Таким образом, текущее переключение питания имеет тенденцию к высокочастотной разработке для удовлетворения потребностей малых и малых электронных продуктов.

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами поsales@xfullstar.com