將DCDC轉換器性能的變化與相應功率電感需要做出的改變做了對應,但實際上設計功率電感往往比較困難。這些參數之間,存在著互相制約的復雜關系,其各種特性會隨電流大小或溫度等而發生變化。 基于這種復雜的相互制約關系,功率電感的選擇需要從DC-DC轉換器的效率、尺寸以及成本等綜合角度出發。 如磁芯的選擇,DCDC轉換器性能提升后鐵氧體磁芯電感器難以滿足所有要求,但是它的高頻特性很突出,金屬磁性材料磁芯的飽和磁通密度優異,更適合大電流化。材料的選擇對被動元件來說一直都起著決定性作用。 在DCDC轉換器中,功率電感器的損耗絕大部分來自直流電阻引起的直流損耗。除了材料本身的阻值特性,直流電阻值也會隨繞組的粗細及匝數的變化發生變化,并且發熱的程度也會影響到最終的損耗,所以使用磁芯損失較少的磁芯材料也很重要。 上面提到,DCDC類電源具有一定的波紋,PWM的頻率和電感的取值都會對紋波造成影響。電感大小與波紋電流大小之間也存在著制約關系。電感較小,紋波電流會增大,電感較大,又會對增加尺寸和成本,并影響過渡響應特性。一般設置電感值來使波紋電流變為額定電流的20%-30%。除了這些性能上的權衡,在工藝方面,越來越多的功率電感采用一體成型技術。國內市場已有近7成功率電感采用或即將采用一體成型技術進一步提高性能。高性能的DCDC轉換器需要在高性能功率電感的選擇上權衡各方面參數的影響,然后做出綜合效率、尺寸以及成本的選擇! AMEYA報道:DCDC轉換器與功率電感性能權衡 |