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[MCU] 理解电感的4个关键点:例如:线艺COILCRAFT电感

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jackhl|  楼主 | 2021-7-19 11:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
1.了解电感的规格和规格值
即使规格项目的名称相同,规定条件却因产品和制造商不同而不尽相同,在选择电感时的比较探讨过程中需要注意。
还有重要的一点,除了了解规格,还提到要想了解电感的基本特性,还需要知道等效电路和电感的寄生成分。这些也与规格项目关系密切。
2. 开关电源所用电感的种类和特征
近年来,开关电源电路使用的主要是绕线闭磁路型和叠层型电感。例如:深圳汇联微电子为美国Coilcraft电感全系供应,绕线闭磁路型电感有鼓套结构和非屏蔽结构两种,非屏蔽结构电感因其具备小型化和饱和特性平稳的优势而使用率较高。叠层型过去未被用于开关电源中,但因其饱和特性和电感值增加也不过是几µF左右的优势,近年来逐渐被用在使用兆频段的振荡频率的开关电源。其尺寸可比绕线型小,因而适用于移动设备的电源。
作为确认事项提到过非屏蔽型因其结构而具有机械强度方面的课题。本公司通过将以往的树脂变更为硬度更高的树脂,采取了提高强度的对策,但目前的现状是不同的制造商采取的对策也不尽相同,因此获取相对应力和温度的压力试验数据等进行确认是非常重要的。
3. 电感的特性对开关电源电路产生怎样的影响
这里介绍了重要探讨项目直流叠加容许电流和温度上升容许电流与降压转换器输出电流之间的关系。另外还介绍了电感损耗的一些思路。介绍的内容较多,关键要点也很多,总结一下有如下五点:
如果超出直流叠加容许电流的最大值,电感饱和,电感的峰值电流变得异常大,可能导 致效率下降或异常工作,甚至致使电源IC被破坏。
当流过比温度上升容许电流大的电流时,发热量增加,可能不仅使电感的可靠性下降,还使外围元器件的可靠性下降,如果发热超出容许水平,还有烧损的可能性。
电感的功耗为DC功耗+AC功耗,负载轻时AC损耗是主要损耗,负载重时DC损耗是主要损耗。
请注意,像智能手机一样待机状态较长的设备处于AC损耗占主导的状态,Rac大时电池的消耗可能加速。
规格值表中多未记述Rac,因此需要Rac信息时,请咨询相关制造商
金属电感
近年来的一大趋势–IC电源电压的“低电压大电流化”,金属电感大有用武之地。金属电感之所以适用于低电压大电流化和小型化的要求,
是因为供给大电流需要电感值小。
因此提高开关电源的开关速度。
电感值越小电感的尺寸也越小。
金属电感的直流叠加容许电流高,饱和也非常平稳,如果直流叠加容许电流相同,则尺寸可比铁氧体的小。
金属电感的金属材料磁导率低,电感值达不到很大,实际使用中可实现4.7µF左右。
使用金属电感时有些应该确认的事项。金属电感非常小巧且饱和特性也非常优异,但存在高温下绝缘劣化的课题。一般的金属电感被称为“金属复合型电感”,通过有机树脂形成铁粉间的绝缘。这种树脂受高温影响而劣化,产生绝缘劣化,可能会陷入Q大幅下降,电源的效率大幅下降,发热量进一步增加的恶性循环。
最后是金属电感和铁氧体电感的使用区分,如果电感值在5µF左右以内,则利用金属电感优势特性有利于实现尺寸的小型化。如果5µF以上的电感值,则选择铁氧体电感比较好。从这个意义上讲,MCOIL产品阵容的电感值目前到4.7µF。
好好掌握技术规格书中的规格和规格值这是不言而喻的,好好理解其根本–相对于电压/电流和温度的基本特性、和使用等效电路介绍的寄生成分,并通过自己的眼睛亲自去证实,可以应对设计时的调试和遇到的问题。
  线艺COILCRAFT与伍尔特WURTH电感全系列优质供应商
            
     刘文龙   销售工程师

电话: 0755-82536115                手机: 13632531417
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jackhl|  楼主 | 2021-8-3 10:51 | 显示全部楼层
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jackhl|  楼主 | 2021-8-3 10:52 | 显示全部楼层
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