開關電源電感器的選擇方法

表1　典型的降壓電源系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格

下列公式用于計算降壓變換器所需的電感值：

L1 = Vo(1-Vo/(Vin-Von))/(f*dI) 連續(xù)運行模式下：dI 1/2I

為了算出適用于電源整個運行條件的最小電感值，對參數(shù)值的選擇必須能夠保證在各項參數(shù)處于最不利組合的條件下，所選擇的這一電感值仍能將紋波電流保持在特定的數(shù)值范圍內(nèi)。而針對降壓型電源，其最不利組合條件為：輸入電壓和頻率均處于各自的最低數(shù)值時。此外，還要將輸出電壓也取為其最小規(guī)定值，以確定能夠保持正常調(diào)節(jié)功能所需的最低電感值。設計者可以按照自己所習慣的方式，對這些數(shù)值進行控制，以達到最差條件成立的狀態(tài)。

按照表1中所列出的數(shù)據(jù)，最小電感值計算如下：

L1(min) = Vo(min)(1-Vo(min)/(Vin(min)-Von))/(f(min)*dI)

L1(min) = 4.95V(1-4.95V/(20V-0.7V))/(693,000Hz * 0.5A)

L1(min) = 10.6uh

因此，在這一具體應用中，電感器的電感值至少為10.6 μh，而其電流額定值也要在最低的20安培的工作電流之上，并保持足夠的安全系數(shù)。而如果選擇一個電感值低于此最小值的電感器，就將導致降壓變換器可能無法在最大電流下將其輸出電壓保持在規(guī)定范圍內(nèi)。

將電感值確定以后，實際電感器的設計必須符合相關電氣標準、系統(tǒng)尺寸和安裝方式等限制。許多磁性元件供應商均提供各種型號的標準產(chǎn)品，可滿足絕大多數(shù)的設計標準要求。但是，在設計中采用現(xiàn)貨供應的標準產(chǎn)品，有可能導致電感器的性能和尺寸方面有所不足，并可能最終對產(chǎn)品的銷售造成不利影響。而幸運的是，包括泰科電子CoEv 磁性組件部在內(nèi)的一些供應商，能夠提供必要的定制工程設計支持， 以滿足將特定電感值、電氣性能和外形限制要求結(jié)合在一款完全成熟的產(chǎn)品上，促進設計的最優(yōu)化。充分利用了業(yè)界的專業(yè)技術(shù)，從而最大程度地縮短了設計和測試的時間，加速產(chǎn)品的上市。