buck降壓電路電感選型要點

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buck降壓電路電感選型要點

發表於 2017-10-26 14:34:20

　　buck電路中，電感在開關開通時儲能，在開關關斷時給負載續流。同時它和電容組成二階濾波系統輸出較穩定的電壓和電流。電感在BUCK電路中可以減少電流紋波，可以減少電容設計的容量值。

　　電感為磁性元件，自然有磁飽和的問題。有的應用允許電感飽和，有的應用允許電感從一定電流值開始進入飽和， 也有的應用不允許電感出現飽和，這要求在具體線路中進行區分。大多數情況下，電感工作在「線性區」，此時電感值為一常數，不隨著端電壓與電流而變化。但是，buck降壓電路存在一個不可忽視的問題，即電感的繞線將導致兩個分布參數（或寄生參數），一個是不可避免的繞線電阻，另一個是與繞制工藝、材料有關的分布式 雜散電容。雜散電容在低頻時影響不大，但隨頻率的提高而漸顯出來，當頻率高到某個值以上時，電感也許變成電容特性了。如果將雜散電容「集中」為一個電容， 則從電感的等效電路可以看出在某一頻率後所呈現的電容特性。

buck降壓電路電感選型注意要點

　　1.電感量及允許誤差

　　電感量係指產品技術規範所要求的頻率測量的電感標稱數值。電感是以亨利、毫亨、微亨、納亨為量值單位，誤差細分為：F級（±1%）；G級（±2%）；H級（±3%）；J級（±5%）；K級（±10%）；L級（±15%）；M級（±20%）；P級（±25%）；N級（±30%）；最常用的是J 、K、M級。

　　2.額定工作電流

　　取電感器額定電流的1.25～1.5倍為最大工作電流，一般應降額50%使用方較為安全，一般在工程實際應用上，只測量電感的飽和電流，然後取其80%作為額定電流。

　　3.直流電阻

　　除功率電感器不測直流電阻（只檢查導線規格），其它電感器按要求須規定最大直流電阻，一般越小越好。

　　4.測試頻率

　　正確測量電感器L 、Q、DCR值，須先按規定在被測電感上施加交變電流，電流的頻率越接近該電感的實際工作頻率越好。

　　5.電感量的穩定性

　　電感器因為環境溫度變化1℃所產生電感量的變化△L/△t與原有電感量L值的比值為電感的溫度系a1，a1=△L/L*△t。除電感溫度係數可決定其穩定性外，還應重視由於機械振動和時效老化所引起的電感量的變化。

　　6.電感封裝尺寸

　　電感封裝一般包括貼片封裝與插件封裝。做物料清單中如果把封裝描述清楚，可以減少用錯材料的機率。電感的封裝形式也就是指是電感的形狀及體積大小的一種描述。

　　大部分的電感選型規範都是差不多，一般就需要注意這些事項，具體的需要按照電路設計來滿足參數性能。

　　根據電感目錄對照可以很方便找出合適的電感。以下也給出了一些Tips ：

　　1. 電感電流要依據設計中最大輸出電流來選擇

　　2. 感應係數的值必須達到理論的計算

　　3. 選擇理想的DC阻抗，因為阻抗越小，DC損耗就越小

　　4. 選擇合適的電感結構和磁芯類別

　　電感在DC-DC Buck電路中的應用，工作在連續電流模式下。電感兩端的電壓可以突變但電流不會突變。由於電感中變化磁場會對周邊產生電磁輻射，對周邊敏感組件產生幹擾，因此屏蔽是首先需要考慮的，從圖4 可以看出屏蔽與非屏蔽電感的區別，他們各有優劣。屏蔽的電感最主要就對外輻射少，但是尺寸比較大，線圈的損耗大，價格也貴。非屏蔽的電感則可以做的很小，電流也可以做的很大，價格也便宜。如果設計中問題輻射是關鍵因子，屏蔽電感還是首選。另外一個是環形電感越來越受歡迎了，環形有利於電磁屏蔽，並且這種空氣的間隙分布也有利提高對電流的處理。

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