插件功率電感
插件功率電感作用
-
????? （1）阻流作用:線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)總是與線圈中的電流變化相對(duì)抗。主要可分為高頻阻流線圈及低頻阻流線圈。
?。?）調(diào)諧與選頻作用:電感線圈與電容器并聯(lián)可組成LC調(diào)諧電路。即電路的固有振蕩頻率f0與非交流信號(hào)的頻率f相等，則回路的感抗與容抗也相等，于是電磁能量就在電感、電容之間來回振蕩，這就是LC回路的諧振現(xiàn)象。諧振時(shí)由于電路的感抗與容抗等值又反向，因此回路總電流的感抗最小，電流量最大（指f=f0的交流信號(hào)），所以LC諧振電路具有選擇頻率的作用，能將某一頻率f的交流信號(hào)選擇出來。
插件功率電感發(fā)展趨勢(shì)
-
移動(dòng)電話、相機(jī)、筆記本電腦的磁盤驅(qū)動(dòng)器以及便攜式音頻播放器只是少數(shù)還在使用的傳統(tǒng)電子元件，現(xiàn)在需要更多的是功率電感器。將日益復(fù)雜的電路整合到更加狹小的電路板空間中的巨大的市場(chǎng)壓力導(dǎo)致了性能更佳的、極具競(jìng)爭(zhēng)力的、更為精巧的終端元件的需求增大。電路板上的大功率轉(zhuǎn)化終端元件的廣泛應(yīng)用也導(dǎo)致了高效率直流轉(zhuǎn)換器和更精細(xì)電感器需求的增加。為了適應(yīng)這一挑戰(zhàn)，元件制造商都花重金在材料與制作上發(fā)展、生產(chǎn)和改善繞線和多層片式電感器，用具有相等或更好的性能的但也更加精細(xì)的設(shè)計(jì)來迎合市場(chǎng)的需要。
1、功率電感器 在便攜式電子產(chǎn)品的電源供應(yīng)器設(shè)計(jì)當(dāng)中，面臨的最大挑戰(zhàn)是，既要提高電源供應(yīng)器的工作效率還要減小它的尺寸，也就是說要設(shè)計(jì)在電力供應(yīng)設(shè)計(jì)中最好使用最小的電感器。解決此難題的辦法之一是，提高DC/DC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率，這是影響低電感和小尺寸元件的關(guān)鍵。由負(fù)荷波動(dòng)引起的瞬態(tài)響應(yīng)較低的電感值是抵消了更好的。在這種情況下，伴隨著負(fù)載波動(dòng)所引起的更快的瞬態(tài)響應(yīng)，低電感值因高頻率而偏移。
但是，有得必有失，提高開關(guān)頻率的同時(shí)也增加了開關(guān)損耗，這同樣會(huì)導(dǎo)致工作效率的降低。由于其他重要電路設(shè)計(jì)之間相互作用會(huì)影響器件性能這一特點(diǎn)，所以僅僅靠增加開關(guān)頻率并非易事。
近期，開關(guān)頻率一直保持在500kHz左右而電感在4.7～10μH，這些因素包括提供更好的電路設(shè)計(jì)，改進(jìn)材料，完善制造技術(shù)，都能讓開關(guān)頻率保持在1MHz以下。
然而，內(nèi)部電路的進(jìn)一步細(xì)化使得開關(guān)頻率已經(jīng)高達(dá)3MHz，但同時(shí)電感值也低于了2.0H。據(jù)推算，6～8MHz的開關(guān)頻率以及低于1H的電感值并不常見，這就導(dǎo)致了電感器小型化的戲劇性。
2、較高的開關(guān)頻率
1-A級(jí)電感器的發(fā)展趨勢(shì)是小包裝，低電感和更快的開關(guān)頻率。例如擁有300kHz開關(guān)頻率但面積只有16或36mm2的電感器將被廣泛使用。使用一個(gè)9mm2大小的電感器能將開關(guān)頻率提高為1.5MHz，這表明在增加開關(guān)頻率的同時(shí)也在相應(yīng)地減小尺寸。未來要提供更精細(xì)功率電感器的關(guān)鍵在于部件制造商是否有能力通過在電路設(shè)計(jì)、材料和制造等方面的不斷進(jìn)步來降低電感和提高開關(guān)頻率。
手機(jī)用電感器技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)在包裝厚度上顯現(xiàn)了出來，例如，從兩三年前2mm到現(xiàn)在的1mm。該技術(shù)的顯著改善讓靠超薄元件支持器件的微型化趨勢(shì)持續(xù)吸引著全球電子產(chǎn)品消費(fèi)市場(chǎng)。即便如此，單純靠使用較小的電感器也不是一個(gè)完善的解決方案。
3、繞線改善
規(guī)模較小的便攜式設(shè)備需要更緊湊的更高效率的DC/DC轉(zhuǎn)換器，靠這些補(bǔ)充設(shè)備的強(qiáng)大功能來最大限度的完善電池能量。盡管大的元件難以同時(shí)縮減電感尺寸和保持較低阻抗，廠商們依然在通過更好的設(shè)計(jì)，改進(jìn)材料科學(xué)，提高制造技術(shù)來減少電感器尺寸。
功率電感功率耗損的估算
-
若以顯示簡(jiǎn)單電路來描述功率電感器的耗損，其中RC代表磁芯耗損，RAC與RDC分別代表交流與直流繞線耗損，RC可以透過磁芯耗損的估算取得，RAC與RDC則分別為：因表面效應(yīng)與近接效應(yīng)所引起的直流繞線電阻與交流電阻。
內(nèi)文:若以交換式電源控制器來架構(gòu)此耗損模型范例，設(shè)定輸入電壓（VIN）為12V，輸出電壓（VOUT）為5V、且輸出電流（IOUT）為2A的降壓式轉(zhuǎn)換器形式運(yùn)作，并采4.7mH的電感，會(huì)帶來621mA的電感電流漣波，相關(guān)磁芯耗損與磁通密度和頻率的關(guān)系，其中峰對(duì)峰磁通密度才是重要關(guān)鍵，它會(huì)依循大型遲滯回路中的小型遲滯回路路徑變化，峰對(duì)峰磁通密度則可以透過使用功率電感器資料規(guī)格書中所提供的方程式取得。另一方面，也可以使用電感器電壓第二乘積除以繞線數(shù)以及繞線內(nèi)磁芯的面積來取得。
在613高斯（Gauss）下的磁芯耗損大約為470mW，圖五中的RC為電感器中造成磁芯功率耗損的等效并聯(lián)電阻，這個(gè)電阻可以由功率電感器兩端的RMS電壓、以及磁芯功率耗損計(jì)算中取得。
提問者：腦洞大賽9
地點(diǎn)：-
瀏覽次數(shù)：4328
提問時(shí)間：12-17 04:08
我有更好的答案
0
工商網(wǎng)監(jiān)
