廣東可易亞半導(dǎo)體科技有限公司

國家高新企業(yè)

cn en

應(yīng)用領(lǐng)域

【開關(guān)電源】電感上的DC電流效應(yīng)分析-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2022-05-06 

分享到:

【開關(guān)電源】電感上的DC電流效應(yīng)分析-KIA MOS管


在開關(guān)電源的設(shè)計中電感的設(shè)計為工程師帶來的許多的挑戰(zhàn)。工程師不僅要選擇電感值,還要考慮電感可承受的電流,繞線電阻,機(jī)械尺寸等等。本文主要分析:電感上的DC電流效應(yīng)。這也會為選擇合適的電感提供必要的信息。


理解電感的功能

電感常常被理解為開關(guān)電源輸出端中的LC濾波電路中的L(C是其中的輸出電容)。雖然這樣理解是正確的,但是為了理解電感的設(shè)計就必須更深入的了解電感的行為。


在降壓轉(zhuǎn)換中(Fairchild典型的開關(guān)控制器),電感的一端是連接到DC輸出電壓。另一端通過開關(guān)頻率切換連接到輸入電壓或GND。


電感 DC電流


在狀態(tài)1過程中,電感會通過(高邊“high-side”)MOSFET連接到輸入電壓。在狀態(tài)2過程中,電感連接到GND。


由于使用了這類的控制器,可以采用兩種方式實(shí)現(xiàn)電感接地:通過二極管接地或通過(低邊“l(fā)ow-side”)MOSFET接地。如果是后一種方式,轉(zhuǎn)換器就稱為“同步(synchronus)”方式。


現(xiàn)在再考慮一下在這兩個狀態(tài)下流過電感的電流是如果變化的。在狀態(tài)1過程中,電感的一端連接到輸入電壓,另一端連接到輸出電壓。對于一個降壓轉(zhuǎn)換器,輸入電壓必須比輸出電壓高,因此會在電感上形成正向壓降。


相反,在狀態(tài)2過程中,原來連接到輸入電壓的電感一端被連接到地。對于一個降壓轉(zhuǎn)換器,輸出電壓必然為正端,因此會在電感上形成負(fù)向的壓降。


我們利用電感上電壓計算公式:V=L(dI/dt)


因此,當(dāng)電感上的電壓為正時(狀態(tài)1),電感上的電流就會增加;當(dāng)電感上的電壓為負(fù)時(狀態(tài)2),電感上的電流就會減小。


通過電感的電流如圖2所示:

電感 DC電流


通過上圖我們可以看到,流過電感的最大電流為DC電流加開關(guān)峰峰電流的一半。上圖也稱為紋波電流。


根據(jù)上述的公式,我們可以計算出峰值電流:

電感 DC電流


其中,ton是狀態(tài)1的時間,T是開關(guān)周期(開關(guān)頻率的倒數(shù)),DC為狀態(tài)1的占空比。


警告:上面的計算是假設(shè)各元器件(MOSFET上的導(dǎo)通壓降,電感的導(dǎo)通壓降或異步電路中肖特基二極管的正向壓降)上的壓降對比輸入和輸出電壓是可以忽略的。


如果,器件的下降不可忽略,就要用下列公式作精確計算:

同步轉(zhuǎn)換電路:

電感 DC電流


異步轉(zhuǎn)換電路:

電感 DC電流


其中,Rs為感應(yīng)電阻阻抗加電感繞線電阻的阻。Vf是肖特基二極管的正向壓降。R是Rs加MOSFET導(dǎo)通電阻,R=Rs+Rm。


電感磁芯的飽和度

通過已經(jīng)計算的電感峰值電流,我們可以發(fā)現(xiàn)電感上產(chǎn)生了什么。很容易會知道,隨著通過電感的電流增加,它的電感量會減小。這是由于磁芯材料的物理特性決定的。


電感量會減少多少就很重要了:如果電感量減小很多,轉(zhuǎn)換器就不會正常工作了。當(dāng)通過電感的電流大到電感實(shí)效的程度,此時的電流稱為“飽和電流”。這也是電感的基本參數(shù)。


實(shí)際上,轉(zhuǎn)換電路中的開關(guān)功率電感總會有一個“軟”飽和度。要了解這個概念可以觀察實(shí)際測量的電感VsDC電流的曲線:


電感 DC電流


當(dāng)電流增加到一定程度后,電感量就不會急劇下降了,這就稱為“軟”飽和特性。如果電流再增加,電感就會損壞了。


注意:電感量下降在很多類的電感中都會存在。例如:toroids,gappedE-cores等。但是,rodcore電感就不會有這種變化。


有了這個軟飽和的特性,我們就可以知道在所有的轉(zhuǎn)換器中為什么都會規(guī)定在DC輸出電流下的最小電感量;而且由于紋波電流的變化也不會嚴(yán)重影響電感量。


在所有的應(yīng)用中都希望紋波電流盡量的小,因?yàn)樗鼤绊戄敵鲭妷旱募y波。這也就是為什么大家總是很關(guān)心DC輸出電流下的電感量,而會在Spec中忽略紋波電流下的電感量。



聯(lián)系方式:鄒先生

聯(lián)系電話:0755-83888366-8022

手機(jī):18123972950

QQ:2880195519

聯(lián)系地址:深圳市福田區(qū)車公廟天安數(shù)碼城天吉大廈CD座5C1


請搜微信公眾號:“KIA半導(dǎo)體”或掃一掃下圖“關(guān)注”官方微信公眾號

請“關(guān)注”官方微信公眾號:提供  MOS管  技術(shù)幫助

免責(zé)聲明:本網(wǎng)站部分文章或圖片來源其它出處,如有侵權(quán),請聯(lián)系刪除。





主站蜘蛛池模板: 亚洲乱码一区av春药高潮| 国产乱妇无码大片在线观看| hentai里番在线| 无码人妻精品一区二区三区夜夜嗨| 亚洲av片不卡无码久久| 91福利国产在线观一区二区| 成人免费观看视频高清视频| 久久天天躁狠狠躁夜夜中文字幕 | 亚洲午夜无码久久| 波多野结衣欲乱上班族| 免费观看国产精品| 美女黄网站人色视频免费国产| 国产在线一区二区三区av| 亚洲激情中文字幕| 国产精品爽爽ⅴa在线观看| 99热精品在线播放| 女人张开腿让男人做爽爽| 中国一级毛片免费看视频| 日本www在线播放| 久久精品九九亚洲精品| 极上セレブ妇人北条麻妃bt| 亚洲大片免费看| 正点嫩模大尺度写真在线视频 | 男女一进一出呻吟的动态图| 国产麻豆成91| 99久久精品免费看国产一区二区三区 | 中文字幕资源在线| 日本欧美视频在线观看| 九九久久久久午夜精选| 欧美一区二区影院| 亚洲国产片在线观看| 污视频网站在线| 人人妻人人狠人人爽| 男女猛烈无遮挡午夜视频| 动漫无遮挡在线观看| 美女张开腿给男人桶| 四虎永久成人免费影院域名 | 久久精品国产99久久无毒不卡| 未满十八18禁止免费无码网站| 亚洲国产成人精品激情| 欧美成人精品第一区二区三区|