开关电源中电感的设计

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开关电源中变压器及电感设计1

开关电源中变压器及电感设计1

开关电源中变压器及电感设计1开关电源中变压器及电感设计1一、变压器设计1.根据电源输出需求确定变压器的额定功率和工作频率。

2.计算变压器的变比。

变压器的变比决定了输入电压和输出电压之间的关系。

通常变压器的变比为输入和输出电压之比的倒数,即输出电压/输入电压。

3.根据变比计算次级匝数。

变压器的次级匝数等于输入匝数乘以变比。

4.根据次级匝数计算主绕组匝数。

主绕组匝数等于次级匝数除以变比。

5.计算主绕组和次级绕组的截面积。

主绕组的截面积一般比次级绕组大,以满足输送更大电流。

6.计算铁芯截面积。

铁芯截面积的大小关系到变压器的能量传输效率,一般选择铁芯截面积略大于主绕组的截面积。

7.选择合适的铁芯材料和线材材料。

铁芯材料的导磁性能和线材材料的电阻等参数会影响变压器的损耗和效率。

8.进行变压器的相关参数计算和模拟。

可以使用相关软件进行变压器参数的计算和仿真,以评估变压器的性能。

9.制作变压器的绕组和组装。

根据计算结果进行绕线并组装变压器。

10.进行变压器的测试和调整。

使用仪器测试变压器的性能,并根据测试结果调整变压器的参数,以满足设计要求。

二、电感设计1.根据电源输出需求确定电感的额定电流和工作频率。

2.根据电感的额定电流和工作频率计算电感的感值。

电感的感值和额定电流和工作频率之间有一定的关系,可以根据公式进行计算。

3.根据感值计算电感的绕组数。

电感的绕组数决定了电感的电流走向和电感的大小。

4.选择合适的磁芯和线材材料。

合适的磁芯材料和线材材料会影响电感的损耗和效率。

5.进行电感的相关参数计算和模拟。

可以使用相关软件进行电感参数的计算和仿真,以评估电感的性能。

6.制作电感的绕组和组装。

根据计算结果进行绕线并组装电感。

7.进行电感的测试和调整。

使用仪器测试电感的性能,并根据测试结果调整电感的参数,以满足设计要求。

总结:变压器和电感的设计是开关电源设计中关键的一环,直接影响到电源的性能和稳定性。

在设计过程中,需根据电源输出需求确定额定功率和工作频率,并计算变压器和电感的相关参数。

浅谈开关电源输出电感的设计

浅谈开关电源输出电感的设计

――DC/DC 电路中电感的选择原文:Fairchild Semiconductor AB-12:Insight into Inductor Current 下载翻译:frm(注:只有充分理解电感在DC/DC电路中发挥的作用,才能更优的设计DC/DC电路。

本文还包括对同步DC/DC及异步DC/DC概念的解释。

)本文PDF文档下载简介在开关电源的设计中电感的设计为工程师带来的许多的挑战。

工程师不仅要选择电感值,还要考虑电感可承受的电流,绕线电阻,机械尺寸等等。

本文专注于解释:电感上的DC电流效应。

这也会为选择合适的电感提供必要的信息。

理解电感的功能电感常常被理解为开关电源输出端中的LC滤波电路中的L(C是其中的输出电容)。

虽然这样理解是正确的,但是为了理解电感的设计就必须更深入的了解电感的行为。

在降压转换中(Fairchild典型的开关控制器),电感的一端是连接到DC输出电压。

另一端通过开关频率切换连接到输入电压或GND。

在状态1过程中,电感会通过(高边“high-side”)MOSFET连接到输入电压。

在状态2过程中,电感连接到GND。

由于使用了这类的控制器,可以采用两种方式实现电感接地:通过二极管接地或通过(低边“low-side”)MOSFET接地。

如果是后一种方式,转换器就称为“同步(synchronus)”方式。

现在再考虑一下在这两个状态下流过电感的电流是如果变化的。

在状态1过程中,电感的一端连接到输入电压,另一端连接到输出电压。

对于一个降压转换器,输入电压必须比输出电压高,因此会在电感上形成正向压降。

相反,在状态2过程中,原来连接到输入电压的电感一端被连接到地。

对于一个降压转换器,输出电压必然为正端,因此会在电感上形成负向的压降。

我们利用电感上电压计算公式:V=L(dI/dt)因此,当电感上的电压为正时(状态1),电感上的电流就会增加;当电感上的电压为负时(状态2),电感上的电流就会减小。

开关电源中电感气隙的设计与研究

开关电源中电感气隙的设计与研究

开关电源中电感气隙的设计与研究摘要:开关电源中的电感器扮演着电压平滑和电流波形整形的重要角色。

为了提高电感器的效率和性能,电感气隙的设计非常重要。

本文将探讨电感气隙的设计与研究,并分析其对开关电源的影响。

1.引言开关电源是一种将输入直流电转换为输出脉冲电流的电子设备。

在开关电源中,电感器起着平滑输出电压和滤波电流的作用。

为了提高电感器的效率和性能,需要进行精确而合理的设计。

2.电感气隙的原理电感气隙是指在电感器的铁芯上设置的一段空隙。

电感器通过改变气隙的大小可以改变其感应能力和电感值。

当电感气隙变大时,电感器的电感值和感应能力会降低,而当电感气隙变小时,电感值和感应能力会增加。

因此,通过设计和调整电感气隙的大小,可以控制电感器的性能和工作特性。

3.电感气隙的设计要点(1)气隙长度:气隙长度是电感气隙设计中的重要参数。

气隙长度的选择应根据具体应用需求以及电感器的工作电流和电源电压来确定。

一般来说,气隙长度应尽量小,以避免磁通漏磁引起的能量损耗和磁滞损耗。

(2)气隙形状:气隙的形状也会对电感器的性能产生影响。

一般常见的气隙形状包括直线型、等效长方形型和圆环型。

不同形状的气隙会对电感器的感应能力和频率响应曲线产生不同的影响。

因此,在设计中应根据具体应用需求和设计要求选择合适的气隙形状。

(3)气隙材料:气隙材料的选择也非常重要。

一般来说,气隙材料应具有较高的导磁性和绝缘性能,以提高电感器的效率和可靠性。

常见的气隙材料包括Ni-Zn磁粉、铁氧体和纪录材料等。

4.电感气隙的研究方法(1)实验研究:通过实验手段来研究电感气隙的影响。

可以通过改变气隙的长度和形状,测量电感器的电感值和感应能力,进而分析气隙对电感器性能的影响。

(2)仿真模拟:通过使用电磁学仿真软件,建立电感器的数学模型,模拟电感气隙在不同工作条件下的磁场分布和电感特性。

通过仿真模拟,可以更加直观地分析电感气隙的影响,并进行优化设计。

5.电感气隙的应用案例以开关电源中的输出电感器为例,通过设计合适的气隙,可以提高电感器的效率和性能。

别翻资料了!十种开关电源电感线圈计算参数讲解

别翻资料了!十种开关电源电感线圈计算参数讲解

别翻资料了!十种开关电源电感线圈计算参数讲解
从事开关电源电路设计的工程师肯定对电感线圈的计算不陌生。

因为在开关电源电路的设计过程当中,时常要设计导线以及线圈的电感、以及线圈匝数的计算,这些计算结果被用来对电路参数进行辅助改动和调整。

本篇文章将介绍几种线圈电感量的计算方法,以供参考。

 在进行电路计算的时候,一般都采用SI国际单位制,即导磁率采用相对导磁率与真空导磁率的乘积,即:μ=μrμ0,其中相对导磁率μr是一个没有单位的系数,μ0真空导磁率的单位为H/m。

 圆截面电感
 图1
 圆截面直导线的电感如图1所示。

 其中:
 L:圆截面直导线的电感[H]
 l:导线长度[m]
 r:导线半径[m]
 μ0:真空导磁率,μ0=4π10-7[H/m]
 这是在l>>r的条件下的计算公式。

当圆截面直导线的外部有磁珠时,简称磁珠,磁珠的电感是圆截面直导线的电感的μr倍,μr是磁芯的相对导磁率,μr=μ/μ0,μ为磁芯的导磁率,也称绝对导磁率,μr是一个无单位的常数,它很容易通过实际测量来求得。

 同轴电缆线的电感。

20170503-开关电源中的EMI滤波电感设计

20170503-开关电源中的EMI滤波电感设计

开关电源中的EMI 滤波电感设计普高(杭州)科技开发有限公司 张兴柱 博士开关电源中的功率变换器工作于高频开关方式,其输入线上的电流含有高频分量,这些高频分量对接在同一供电处的其它电子设备会产生干扰,严重时可能导致其它电子设备的正常工作,为此国际上专门制订了相关的EMI 标准,来限制各种电子设备对外产生的辐射与传导噪声。

其中最常用的传导EMI 标准有CISPR22、VDE 和FCC ,通过测试电子设备的传导EMI 来判断其是否满足相应的EMI 标准。

图1是测试开关电源传导EMI 的线路图,其中供电电源既可以是直流,也可以是交流,图中为交流。

LISN 为测试EMI 的阻抗匹配网络,uH L L 5021==,uF C C 1.021==,Ω==5021R R ,这个网络对于输入的低频分量,其1L 、2L 可看作短路,1C 、2C 可看作开路,所以不影响输入到输出的功率传递;对于蓝色框内开关电源所产生的高频分量,其1L 、2L 可看作开路,1C 、2C 可看作短路,因此开关电源输入线(线1和线2)上的高频电流分量将完全流过1R 、2R ,再将1R 、2R 上的电流信号用频谱分析仪进行测试,就可获得每一根输入线上的电流信号频谱,这些电流信号频率也被叫作传导EMI 噪声频谱,1R 、2R 就是测试传导EMI 的等效负载。

利用传导EMI 的的测试线路,可以将不加EMI 滤波器时的开关电源,所产生的噪声用图2(a)的电路等效,如果再将不加EMI 滤波器的开关电源在高频段用一个噪声电压源和三个噪声阻抗表示的话,则图2(a)的电路可以进一步用图2(b)来等效。

由图2(b)可知,产生传导EMIii (a) (b) 图2: 不加EMI 滤波器的开关电源之EMI 等效电路的根源有三个,一个是EMI 源N v ,一个是EMI 途径1Z 、2Z 和c Z ,再一个就是EMI 的负载1R 和2R 。

等效电路中的EMI 负载是固定的50欧电阻,而变化的是EMI 源及EMI 途径。

如何在开关电源设计中选择最合适的高功率电感的磁芯

如何在开关电源设计中选择最合适的高功率电感的磁芯

No i m nal
产生 高频磁场 , 成磁芯 损耗并导致 造
磁 芯 变热 。这种 情 况在 铁 硅铝 (o l Ko
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Mp 中会 减少 ,因此 电感更 有效 率, ) 温度更低。 铁 硅 铝 ( e l )的 磁 芯 损 耗 K e Mp
O l n e n i
在 线座 谈 ( l e S mia ) 中 电 网 于2 0 年 推 出 的创 新 服 务 ,通 过 “ Oni e n r 是 n 00 视
中网E 虫a W_ c |G c9 、 . N . m e t
频演 示+专 家解说 +在线 问答”三位 一体 相结合的形式 ,充分发挥网络平 台的便
■ Ma n t s g ei 美国磁性材料公司 c
究 竟 是磁 粉 芯 好 ,还 是 铁 粉 芯 必 须在 下降 曲线的安全 区进行 设计。 好?相信是 许多工程师 在进 行开关 电 铁硅 铝 ( o l ) K o Mp 被设 计在受 控制 的
体 不同 , 随着温度改变 , 变化不会很大。
而 当储 能是 一样 的 时候 ,L2值 I

2 ℃到 1 0 5 ℃不同环境下材质的差异。 0
样 ,铁硅 铝 (o l ) 积缩 小 了 K o Mp 体
由于铁硅铝 的材质及 结构和 间隙铁氧 很 多,对 于设计 者来说 ,这 有效缩 小
世 界 电子 元 器 件 2 0 1 c.cc cor 01 .0 ge e n. n
如何 在 开关 电源 设 计 中选 择 最合 适 的高功率 电感 的磁 芯

开关电源滤波电感器的设计

开关电源滤波电感器的设计

开关电源滤波电感器设计
六、半桥变换器输出滤波电感器设计实例: 1、已知条件:
2、设计步骤:
开关电源滤波电感器设计
开关电源滤波电感器设计
开关电源滤波电感器设计
开关电源滤波电感器设计
二、 Buck电感 Buck 变换器输出电感一般工作在连续模式:
一般选取k=0.05~0.1,ΔI=20%IO纹波电流
开关电源滤波电感器设计
开关电源滤波电感器设计
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开关电源滤波电感器设计
五、输出虑波电感器的主要设计步骤: 1、滤波电感材料的选取 2、根据已知条件规定的允许纹波电流值或K值计算电感量 3、计算滤波电感的储能 4、根据电感器的储能计算所需磁芯的尺寸,利用AP面积法 5、计算电流密度j(J) 6 、计算线圈导体的裸线面积极AXP和线径dXP 7 、计算线圈的匝数N 8、计算磁芯所加气隙长度lg 9 、核算磁通密度Bm 10、计算电感线圈的铜损PCU和铁损PFe 11、计算电感线圈的温升
开关电源滤波电感器设计
一、电感分类
用于开关电源(图8-1)的电感有: ① 单线圈电感-输出滤波电感(Buck)、升压电感(Boost)、 反激电感(Buck-Boost)和输入滤波电感。 ② 多线圈电感-耦合输出滤波电感、反激变压器。 ③ EMI 共模滤波电感。
开关电源滤波电感器设计
电路中,电感有两个工作模式(图8-2): ① 电感电流断续模式-瞬时安匝(在所有线圈中)在每个 开关周期内有一部分时间停留在零状态。 ② 电感电流连续模式-在一个周期内,电感电流尽管可以 过零(如倍流电路中滤波电感),电感的安匝(磁势) 没有停留在零的时间。

uc3842电流型开关电源中电压反馈电路的设计

uc3842电流型开关电源中电压反馈电路的设计

uc3842电流型开关电源中电压反馈电路的设计在传统的电压型控制中,只有一个环路,动态性能差。

当输入电压有扰动时,通过电压环反馈引起占空比的改变速度比较慢。

因此,在要求输出电压的瞬态误差较小的场合,电压型控制模式是不理想的。

为了解决这个问题,可以采用电流型控制模式。

电流型控制既保留了电压型控制的输出电压反馈,又增加了电感电流反馈,而且这个电流反馈就作为PWM控制变换器的斜坡函数,从而不再需要锯齿波发生器,使系统的性能具有明显的优越性。

电流型控制方法的特点如下:1、系统具有快速的输入、输出动态响应和高度的稳定性;2、很高的输出电压精度;3、具有内在对功率开关电流的控制能力;4、良好的并联运行能力。

di直接跟随输入电压和输出电压的变化而变化。

电压反由于反馈电感电流的变化率dt馈回路中,误差放大器的输出作为电流给定信号,与反馈的电感电流比较,直接控制功率开关通断的占空比,所以电压反馈是电流型电源设计中很重要的问题。

本文介绍使用电流型控制芯片uc3842时,电压反馈电路的设计。

一、uc3842简介图1为UC3842PWM控制器的内部结构框图。

其内部基准电路产生+5V基准电压作为UC3842内部电源,经衰减得2.5V电压作为误差放大器基准,并可作为电路输出5V/50mA的电源。

振荡器产生方波振荡,振荡频率取决于外接定时元件,接在4脚与8脚之间的电阻R 与接在4脚与地之间的电容C共同决定了振荡器的振荡频率,f=1.8/RC。

反馈电压由2脚接误差放大器反相端。

1脚外接RC网络以改变误差放大器的闭环增益和频率特性,6脚输出驱动开关管的方波为图腾柱输出。

3脚为电流检测端,用于检测开关管的电流,当3脚电压≥1V 时,UC3842就关闭输出脉冲,保护开关管不至于过流损坏。

UC3842PWM控制器设有欠压锁定电路,其开启阈值为16V,关闭阈值为10V。

正因如此,可有效地防止电路在阈值电压附近工作时的振荡。

图1UC3842的内部结构框图如下:UC3842具有以下特点:1、管脚数量少,外围电路简单,价格低廉;2、电压调整率很好;3、负载调整率明显改善;4、频响特性好,稳定幅度大;5、具有过流限制、过压保护和欠压锁定功能。

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开关电源中电感的设计在开关电源的设计中电感的设计为工程师带来的许多的挑战。

工程师不仅要选择电感值,还要考虑电感可承受的电流,绕线电阻,机械尺寸等等。

本文专注于解释:电感上的DC 电流效应。

这也会为选择合适的电感提供必要的信息。

理解电感的功能电感常常被理解为开关电源输出端中的LC 滤波电路中的L(C 是其中的输出电容)。

虽然这样理解是正确的,但是为了理解电感的设计就必须更深入的了解电感的行为。

在降压转换中(Fairchild典型的开关控制器),电感的一端是连接到DC 输出电压。

另一端通过开关频率切换连接到输入电压或GND。

在状态1 过程中,电感会通过(高边“high-side”)MOSFET连接到输入电压。

在状态2 过程中,电感连接到GND。

由于使用了这类的控制器,可以采用两种方式实现电感接地:通过二极管接地或通过(低边“low-side”)MOSFET接地。

如果是后一种方式,转换器就称为“同步(synchronus)”方式。

现在再考虑一下在这两个状态下流过电感的电流是如果变化的。

在状态1 过程中,电感的一端连接到输入电压,另一端连接到输出电压。

对于一个降压转换器,输入电压必须比输出电压高,因此会在电感上形成正向压降。

相反,在状态2 过程中,原来连接到输入电压的电感一端被连接到地。

对于一个降压转换器,输出电压必然为正端,因此会在电感上形成负向的压降。

我们利用电感上电压计算公式:V=L(dI/dt)因此,当电感上的电压为正时(状态1),电感上的电流就会增加;当电感上的电压为负时(状态2),电感上的电流就会减小。

通过电感的电流如图2 所示:通过上图我们可以看到,流过电感的最大电流为DC 电流加开关峰峰电流的一半。

上图也称为纹波电流。

根据上述的公式,我们可以计算出峰值电流:其中,ton 是状态1 的时间,T 是开关周期(开关频率的倒数),DC 为状态1 的占空比。

警告:上面的计算是假设各元器件(MOSFET上的导通压降,电感的导通压降或异步电路中肖特基二极管的正向压降)上的压降对比输入和输出电压是可以忽略的。

如果,器件的下降不可忽略,就要用下列公式作精确计算:同步转换电路:异步转换电路:其中,Rs 为感应电阻阻抗加电感绕线电阻的阻。

Vf 是肖特基二极管的正向压降。

R 是Rs加MOSFET 导通电阻,R=Rs+Rm。

电感磁芯的饱和度通过已经计算的电感峰值电流,我们可以发现电感上产生了什么。

很容易会知道,随着通过电感的电流增加,它的电感量会减小。

这是由于磁芯材料的物理特性决定的。

电感量会减少多少就很重要了:如果电感量减小很多,转换器就不会正常工作了。

当通过电感的电流大到电感实效的程度,此时的电流称为“饱和电流”。

这也是电感的基本参数。

实际上,转换电路中的开关功率电感总会有一个“软”饱和度。

要了解这个概念可以观察实际测量的电感Vs DC 电流的曲线:当电流增加到一定程度后,电感量就不会急剧下降了,这就称为“软”饱和特性。

如果电流再增加,电感就会损坏了。

注意:电感量下降在很多类的电感中都会存在。

例如:toroids,gapped E-cores等。

但是,rod core电感就不会有这种变化。

有了这个软饱和的特性,我们就可以知道在所有的转换器中为什么都会规定在DC 输出电流下的最小电感量;而且由于纹波电流的变化也不会严重影响电感量。

在所有的应用中都希望纹波电流尽量的小,因为它会影响输出电压的纹波。

这也就是为什么大家总是很关心DC 输出电流下的电感量,而会在Spec 中忽略纹波电流下的电感量。

为开关电源选择合适的电感电感是开关电源中常用的元件,由于它的电流、电压相位不同,所以理论上损耗为零。

电感常为储能元件,也常与电容一起用在输入滤波和输出滤波电路上,用来平滑电流。

电感也被称为扼流圈,特点是流过其上的电流有“很大的惯性”。

换句话说,由于磁通连续特性,电感上的电流必须是连续的,否则将会产生很大的电压尖峰。

电感为磁性元件,自然有磁饱和的问题。

有的应用允许电感饱和,有的应用允许电感从一定电流值开始进入饱和,也有的应用不允许电感出现饱和,这要求在具体线路中进行区分。

大多数情况下,电感工作在“线性区”,此时电感值为一常数,不随着端电压与电流而变化。

但是,开关电源存在一个不可忽视的问题,即电感的绕线将导致两个分布参数(或寄生参数),一个是不可避免的绕线电阻,另一个是与绕制工艺、材料有关的分布式杂散电容。

杂散电容在低频时影响不大,但随频率的提高而渐显出来,当频率高到某个值以上时,电感也许变成电容特性了。

如果将杂散电容“集中”为一个电容,则从电感的等效电路可以看出在某一频率后所呈现的电容特性。

当分析电感在线路中的工作状况或者绘制电压电流波形图时,不妨考虑下面几个特点:1. 当电感L 中有电流I 流过时,电感储存的能量为:E=0.5×L×I2 (1)2. 在一个开关周期中,电感电流的变化(纹波电流峰峰值)与电感两端电压的关系为:V=(L×di)/dt (2)由此可看出,纹波电流的大小跟电感值有关。

3. 就像电容有充、放电电流一样,电感器也有充、放电电压过程。

电容上的电压与电流的积分(安·秒)成正比,电感上的电流与电压的积分(伏·秒)成正比。

只要电感电压变化,电流变化率di/dt 也将变化;正向电压使电流线性上升,反向电压使电流线性下降。

计算出正确的电感值对选用合适的电感和输出电容以获得最小的输出电压纹波而言非常重要。

从图1 可以看出,流过开关电源电感器的电流由交流和直流两种分量组成,因为交流分量具有较高的频率,所以它会通过输出电容流入地,产生相应的输出纹波电压dv=di×RESR。

这个纹波电压应尽可能低,以免影响电源系统的正常操作,一般要求峰峰值为10mV~500mV。

图1:开关电源中电感电流。

纹波电流的大小同样会影响电感器和输出电容的尺寸,纹波电流一般设定为最大输出电流的10%~30%,因此对降压型电源来说,流过电感的电流峰值比电源输出电流大5%~15%。

降压型开关电源的电感选择为降压型开关电源选择电感器时,需要确定最大输入电压、输出电压、电源开关频率、最大纹波电流、占空比。

下面以图2 为例说明降压型开关电源电感值的计算,首先假设开关频率为300kHz、输入电压范围12V±10%、输出电流为1A、最大纹波电流300mA。

图2:降压型开关电源的电路图。

最大输入电压值为13.2V,对应的占空比为:D=Vo/Vi=5/13.2=0.379 (3)其中,Vo为输出电压、Vi为输出电压。

当开关管导通时,电感器上的电压为:V=Vi-Vo=8.2V (4)当开关管关断时,电感器上的电压为:V=-Vo-Vd=-5.3V (5)dt=D/F (6)把公式2/3/6 代入公式2 得出:升压型开关电源的电感选择对于升压型开关电源的电感值计算,除了占空比与电感电压的关系式有所改变外,其它过程跟降压型开关电源的计算方式一样。

以图3 为例进行计算,假设开关频率为300kHz、输入电压范围5V±10%、输出电流为500mA、效率为80%,则最大纹波电流为450mA,对应的占空比为:D=1-Vi/Vo=1-5.5/12=0.542 (7)图3:升压型开关电源的电路图。

当开关管导通时,电感器上的电压为: V=Vi=5.5V(8) 当开关管关断时,电感器上的电压为: V=Vo+Vd-Vi=6.8V (9) 把公式6/7/8代入公式2 得出:请注意,升压电源与降压电源不同,前者的负载电流并不是一直由电感电流提供。

当开关管导通时,电感电流经过开关管流入地,而负载电流由输出电容提供,因此输出电容必须有足够大的储能容量来提供这一期间负载所需的电流。

但在开关管关断期间,流经电感的电流除了提供给负载,还给输出电容充电。

一般而言,电感值变大,输出纹波会变小,但电源的动态响应也会相应变差,所以电感值的选取可以根据电路的具体应用要求来调整以达到最理想效果。

开关频率的提高可以让电感值变小,从而让电感的物理尺寸变小,节省电路板空间,因此目前的开关电源有往高频发展的趋势,以适应电子产品的体积越来越小的要求有了上面对电感的认识,下面就作开关电源的分析与应用:楞次定律相关内容:在直流供电的时候,由于线圈的自感作用,线圈将产生一个自感电动势,此电动势将阻碍线圈电流的增加,所以在通电的一瞬间,电路电流可以认为是0,此时电路全部压降全落在线圈上,然后电流缓慢增加,线圈端电压缓慢下降直到为零,暂态过程结束在转换器的开关运行中,必须保证电感不处在饱和状态,以确保高效率的能量存储和传递。

饱和电感在电路中等同于一个直通DC 通路,故不能存储能量,也就会使开关模式转换器的整个设计初衷功亏一篑。

在转换器的开关频率已经确定时,与之协同工作的电感必须足够大,并且不能饱和。

开关电源中的电感确定:开关频率低,由于开和关的时间都比较长,因此为了输出不间断的需要,需要把电感值加大点,这样可以让电感可以存储更多的磁场能量。

同时,由于每次开关比较长,能量的补充更新没有如频率高时的那样及时,从而电流也就会相对的小点。

这个原理也可以用公式来说明:L=(dt/di)*uLD=Vo/Vi,降压型占空比 D= 1- Vi/Vo,升压型占空比dt=D/F ,F=开关频率di=电流纹波所以得 L=D*uL /(F*di),当F 开关频率低时,就需要L 大一点;同意当L 设大时,其他不变情况下,则纹波电流di 就会相对减小在高的开关频率下,加大电感会使电感的阻抗变大,增加功率损耗,使效率降低。

同时,在频率不变条件下,一般而言,电感值变大,输出纹波会变小,但电源的动态响应(负载功耗偶尔大偶尔小,在大小变化之间相应慢)也会相应变差,所以电感值的选取可以根据电路的具体应用要求来调整以达到最理想效果问题:电感啸叫:基本理念是听觉范围内的谐波才会被听到.但是一般开关电源开关频率只要不在20K 范围内,其谐波含量均不会引起较大噪声.但是这个理论是基于开关电源开关频率比较稳定的情况下. 所以说,如果开关电源占空比不稳定,其产生的谐波就有可能在20K 之内并且幅度较大,这样就能引起听觉效应.解决方法有两个:一、从根本解决,占空比的不稳定一般是控制环路的小信号被噪声干扰.DC/DC的占空比需要调节到很稳定;二、如果是电感响,也有可能是磁芯的磁滞伸缩引起的.可对电感浸胶.。

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