开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,那么选开关电源电感需要注意哪几个方面?
开关电源电感是种磁性元件,由于磁通连续特性,电感上的电流必须是连续的,否则会产生很大的电压尖峰。
另外电感本身还存在磁饱和的问题:有的应用允许电感饱和,有的应用允许电感从一定电流值开始进入饱和,也有的应用不允许电感出现饱和,这要求在具体线路中进行区分。大多数情况下,电感工作在“线性区”,此时电感值为一常数,不随着端电压与电流而变化。
并且我们还注意到,开关电源电感存在一个不可忽视的问题,即电感的绕线将导致绕线电阻以及分布电容的产生。
分布电容在低频时影响不大,但随频率的提高而渐显出来,当频率高到某个值以上时,电感也许变成电容特性了。如果将分布电容“集中”为一个电容,则从电感的等效电路可以看出在某一频率后所呈现的电容特性。
所以选开关电源电感需要注意4个方面:
①、当电感L中有电流I流过时,电感储存的能量为: E=0.5×L×I2 (1) 。
②、 在一个开关周期中,电感电流的变化(纹波电流峰峰值)与电感两端电压的关系为: V=(L×di)/dt (2) ,由此可看出,纹波电流的大小跟电感值有关。
③、 就像电容有充、放电电流一样,电感器也有充、放电电压过程。电容上的电压与电流的积分(安·秒)成正比,电感上的电流与电压的积分(伏·秒)成正比。只要电感电压变化,电流变化率di/dt也将变化;正向电压使电流线性上升,反向电压使电流线性下降。
④、纹波电流的大小同样会影响电感器和输出电容的尺寸,纹波电流一般设定为最大输出电流的10%~30%,因此对降压型电源来说,流过电感的电流峰值比电源输出电流大5%~15%。
计算出正确的电感值对选用合适的电感和输出电容以获得最小的输出电压纹波而言非常重要。
注意到以上4个方面,那么相信您在选开关电源电感的时候,就不存在什么大问题了。