设为主页  加入收藏
 
·移动电源方案  ·无线遥控方案  ·2.1声道单芯片D类功放IC  ·内置DC/DC升压模块的D类功放IC  ·马达驱动IC
当前位置:首页->技术分享
DC-DC升压和降压电路电感参数选择详解?
文章来源:永阜康科技 更新时间:2017-8-11 13:45:00
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。DC-DC电路电感的选择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。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VsDC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,gappedE-cores等。但是,rodcore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。
 
 
 
    您可能对以下产品感兴趣  
产品型号 功能介绍 兼容型号 封装形式 工作电压 备注
CS8323S PO at 10% THD+N, VIN = 3.7V RL = 4 Ω 3.70W(BOOST升压值为5.5V) RL = 4 Ω 5.00W(BOOST升压值为6.5V) E-SOP-16 2.5V-5.5V 内置BOOST升压、恒定5.0W输出功率、AB类/D类切换单声道音频功放IC
HT8692 6.5W/2.5V-5.5V(内置升压模块)/4Ω SOP-16 2.5V-5.5V 内置BOOST升压、防破音功能、恒定5.0W功率输出的单声道D类功放IC
CS8326C 9.0W/2.5V-5.0V(内置升压模块)/3Ω TSSOP-16 2.5V-5.0V 内置BOOST升压、恒定9.0W输出功率、AB类/D类切换单声道音频功放IC
NS8258 PO at 10% THD+N, VIN = 3.7V ,2X3.0W((BOOST升压值为5.0V)) TSSOP-24 3.0V-5.25V 集成同步升压、超低噪声、防失真、恒定3W双声道AB/D类双模式音频功放IC)
HT8698 2X5W(内置升压模块)/4Ω TSSOP-20 2.5V-5.5V 内置BOOST升压/防破音功能的5W立体声D类音频功率放大器
CS8672 PO at 10% THD+N, VIN = 7.4V RL = 4 Ω 280W(BOOST升压值为15V) VIN = 12V RL = 4 Ω 5.00W(BOOST升压值为16V) TSSOP-28 6V-14V 内置升压32W单声道D类音频功放IC,两节锂电供电有28W的恒定功率输出
CS4230 恒定4.8W/2.5V-5.5V(内置自适应Charge Pump模块)/4Ω ESOP-16 2.7-5.5V CS4230E是一款采用 CMOS工艺 ,无电感升压单声道音频功放,可以为4Ω的负载O供最高4.8W的连续功 率
HT862 8.0W/2.8V-5.5V(内置升压模块8.5V)/4Ω TSSOP-20 2.8V-5.0V 内置自适应同步升压/AGC/限温功能8W单声道智能音频功率放大器,I2C控制模式下最大支持80阶音量调节
HT8691 7.0W/2.8V-5.5V(内置升压模块)/4Ω ESOP-8 2.5V-5.5V 小型封装低成本内置升压音频功放HT8691
CS5080 CS5080E是一款5V输入,支持双节锂电池串联应用,锂离子电池的升压充电管理IC.CS5080E集成功率MOS,采用异步开关架构,使其在应用时仅需极少的外围器件,可有效减少整体方案尺寸,降低BOM成本。CS5080E的升压开关充电转换器的工作频率为600KHz最大2A输入充电,转换效率为90%。 ESOP-8 3.44V-7.0V 5V USB输入、双节锂电池串联应用、升压充电管理IC
 
 
    相关产品  
CS5026(内置MOS 8A高效率DC-DC升压IC)
LP3120(无电感电荷泵DC-DC升压IC)
 
 
·内置DSP音效处理单芯片蓝
·音频CODEC IC
 
HT97220 CS5080 HT97230 MAX97220 HT8691 土壤重金属检测仪 滴灌带 发电机组 安徽画室 农产品质量追溯系统 智能温室控制系统
版权所有:深圳市永阜康科技有限公司  粤ICP备17113496号
服务热线:0755-82863877  手机:13242913995
E-MAIL:panxia168@126.com