DCDC 转换器选择最合适的电感与电容
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dcdc电压升高的原因DC-DC电压升高的原因DC-DC电压升高是指在直流-直流(DC-DC)转换器中,输出电压高于输入电压的情况。
在现代电子设备中,DC-DC转换器广泛应用于电源管理、电动车辆、太阳能系统等领域。
了解DC-DC电压升高的原因对于设计和优化转换器电路至关重要。
本文将详细介绍DC-DC电压升高的原因。
1. 提高转换器的转换比DC-DC转换器的核心组件是开关器件和电感。
通过调节开关器件的导通和关断时间,可以改变电感中的电流,并以此来控制输出电压。
当导通时间增加时,电感中的电流也会增加,从而使输出电压升高。
因此,通过提高转换器的转换比,可以实现DC-DC电压升高。
2. 增加输入电压另一种实现DC-DC电压升高的方法是增加输入电压。
在输入电压较低的情况下,可以通过使用升压变压器或者电容器来提高输入电压。
升压变压器可以将输入电压升高到所需的水平,而电容器则可以通过充放电来实现电压升高。
3. 使用多级转换器多级转换器是一种将多个DC-DC转换器级联起来的方法,可以实现更高的输出电压。
每个转换器的输出电压都比前一个转换器的输入电压高,通过级联,可以将输出电压逐级升高。
多级转换器在高压直流输电、太阳能系统等领域有着广泛的应用。
4. 提高开关频率开关频率是指开关器件在导通和关断之间切换的速率。
提高开关频率可以增加电感中的电流变化速率,从而使输出电压升高。
然而,提高开关频率也会增加开关损耗和EMI(电磁干扰)问题,需要在设计和优化中进行综合考虑。
5. 选择合适的电感和电容电感和电容是DC-DC转换器中非常重要的元件。
选择合适的电感和电容可以影响转换器的性能和效率。
通过选择具有适当电感值和电容值的元件,可以实现更高的输出电压。
总结:DC-DC电压升高是通过调整转换器的转换比、增加输入电压、使用多级转换器、提高开关频率和选择合适的电感和电容来实现的。
在实际应用中,需要根据具体的需求和限制来选择合适的方法。
一、元器件的选择1.DC-DC电源变换器的三个元器件1)开关:无论哪一种DC/DC变换器主回路使用的元件只是电子开关、电感、电容。
电子开关只有快速地开通、快速地关断这两种状态。
只有快速状态转换引起的损耗才小,目前使用的电子开关多是双极型晶体管、功率场效应管,逐步普及的有IGBT管,还有各种特性较好的新式的大功率开关元件。
2)电感:电感是开关电源中常用的元件,由于它的电流,电压相位不同,因此理论损耗为零。
电感常为储能元件,也常与电容公用在输入滤波器和输出滤波器上,用于平滑电流,也称它为扼流圈。
其特点是流过它上的电流有“很大的惯性”.换句话说,由于“磁通连续性”,电感上的电流必须是连续的,否则将会产生很大的电压尖峰波。
电感为磁性元件,自然有磁饱和的问题,多数情况下,电感工作在线性区,此时电感值为一常数,不随端电压与流过的电流而变化。
但是,在开关电源中有一个不可忽视的问题,就是电感的绕线所引起的两个分布参数(或称寄生参数)的现象。
其一是绕线电阻,这是不可避免的;其二是分布式杂散电容,随绕线工艺、材料而定。
杂散电容在低频时影响不大,随频率提高而渐显出来,到一频率以上时,电感也许变成电容的特性了。
如果将杂散电容集成为一个,则从电感的等效电路可看出在一角频率后的电容性。
3)电容:电容是开关电源中常用的元件,它与电感一样也是储存电能和传递电能的元件。
但对频率的特性却刚好相反。
应用上,主要是“吸收”纹波,具平滑电压波形的作用。
实际上的电容并不是理想的元件。
电容器由于有介质、接点与引线,形成一个等效串联内电阻ESR.这种等效串联内电阻在开关电源中小信号控制上,以及输出纹波抑制的设计上,起着不可忽视的作用。
另外电容等效电路上有一个串联的电感,它在分析电路器滤波效果时非常重要。
有时加大电容值并不能使电压波形平直,就是因为这个串联寄生电感起着副作用。
电容的串联电阻与接点和引出线有关,也与电解液有关。
常见铝电解电容的成分为AL2O3,导电率比空气的大七倍,为了能提高电容量,把铝箔表面做成有规律的凸凹不平状,使氧化膜表面积加大,加入的电解液可在凸凹面上流动。
DC/DC 电路中电感的选择在开关电源的设计中电感的设计为工程师带来的许多的挑战。
工程师不仅要选择电感值,还要考虑电感可承受的电流,绕线电阻,机械尺寸等等。
本文专注与解释:电感上的DC电流效应。
这也会为选择合适的电感提供必要的信息。
理解电感的功能电感常常被理解为开关电源输出端中的LC 滤波电路中的L(C 是其中的输出电容)。
虽然这样理解是正确的,但是为了理解电感的设计就必须更深入的了解电感的行为。
在降压转换中(Fairch ild 典型的开关控制器),电感的一端是连接到DC输出电压。
另一端通过开关频率切换连接到输入电压或GN D。
在状态1 过程中,电感会通过(高边“high-side”)MOSFET连接到输入电压。
在状态2 过程中,电感连接到G ND。
由于使用了这类的控制器,可以采用两种方式实现电感接地:通过二极管接地或通过(低边“low-side”)MOSFET接地。
如果是后一种方式,转换器就称为“同步(synchr onus)”方式。
现在再考虑一下在这两个状态下流过电感的电流是如果变化的。
在状态1 过程中,电感的一端连接到输入电压,另一端连接到输出电压。
对于一个降压转换器,输入电压必须比输出电压高,因此会在电感上形成正向压降。
相反,在状态2 过程中,原来连接到输入电压的电感一端被连接到地。
对于一个降压转换器,输出电压必然为正端,因此会在电感上形成负向的压降。
我们利用电感上电压计算公式:V=L(dI/dt)因此,当电感上的电压为正时(状态1),电感上的电流就会增加;当电感上的电压为负时(状态2),电感上的电流就会减小。
通过电感的电流如图2所示:通过上图我们可以看到,流过电感的最大电流为D C 电流加开关峰峰电流的一半。
DCDC转换器如何选择电感与电容DC-DC转换器是一种将直流电压转换为不同电压级别的器件。
在选择电感和电容时,需要考虑转换器的工作频率、功率要求、效率、体积、成本等因素。
接下来将从这些方面详细介绍如何选择电感和电容。
1.工作频率:工作频率是选择电感和电容的关键因素之一、转换器的工作频率通常为几十千赫兹到几兆赫兹,不同频率的转换器对电感和电容的要求也不同。
一般来说,工作频率较高的转换器需要使用低电感值和小电容值的元件,而工作频率较低的转换器则需要使用高电感值和大电容值的元件。
2.功率要求:转换器的功率要求是选择电感和电容的另一个关键因素。
功率要求高的转换器通常需要使用高电流承受能力的电感和电容,以保证转换器的稳定性和可靠性。
此外,功率要求高的转换器还需要考虑元件的能量损耗、温升等因素,以确保转换器的高效率运行。
3.效率:效率是转换器的重要指标之一,也是选择电感和电容的重要考虑因素。
较高的效率意味着转换器的能量损耗较小,因此在选择电感和电容时应考虑其损耗等效系列电阻和损耗等效并联电阻等参数。
通常选择较低电感值和小电容值的元件可以提高转换器的效率。
4.体积:转换器的体积是另一个需要考虑的因素。
较小体积的转换器往往需要较小的电感和电容。
因此,在选择电感和电容时应考虑其尺寸和重量,以满足转换器体积小、重量轻的要求。
5.成本:成本是选择电感和电容的重要考虑因素之一、较大电感值和较大电容值的元件通常成本较高,而较小电感值和较小电容值的元件成本相对较低。
在选择电感和电容时,应根据转换器的成本预算,选择性价比高的元件。
综上所述,选择适合的电感和电容需要综合考虑工作频率、功率要求、效率、体积和成本等因素。
需要注意的是,不同转换器的特性和要求有所差异,因此在选择电感和电容时应根据具体的应用场景进行综合考虑,并多进行实验验证。
直流可调稳压电源的电感与电容选择与设计现代电子设备对电源质量要求越来越高,而直流可调稳压电源在各个领域中得到广泛应用。
而在设计直流可调稳压电源时,电感与电容的选择是非常关键的步骤。
本文将介绍直流可调稳压电源中电感与电容的选择与设计要点。
一、电感的选择与设计1. 距离选择:在选择电感时,应考虑电感与其他元件之间的距离。
距离太长会导致电感元件产生感性耦合的问题,影响电源的稳定性。
因此,应选择距离较近的电感元件。
2. 频率响应:电感的频率响应特性对直流可调稳压电源的性能也有一定影响。
一般来说,对于频率较高的应用,应选择频率响应较好的电感元件。
而对于稳压要求较高的应用,可以选择具有较平缓频率响应的电感元件。
3. 电感值的选择:电感值的选择应根据具体的设计要求来决定。
一般来说,较小的电感值可以提供较快的响应速度,适用于对动态性能要求较高的应用。
而较大的电感值可以提供较好的稳定性,适用于对稳定性要求较高的应用。
4. 饱和电流:在选择电感元件时,还需要考虑其饱和电流。
电感元件的饱和电流应大于电源输出的最大工作电流,以确保电感元件能够正常工作并不发生损坏。
二、电容的选择与设计1. 电容值的选择:电容值的选择应根据直流可调稳压电源的输出电流来确定。
一般来说,较小的电容值可以提供较快的响应速度,适用于对动态性能要求较高的应用。
而较大的电容值可以提供较好的稳定性,适用于对稳定性要求较高的应用。
2. 电容的额定电压:在选择电容时,还需要考虑其额定电压。
电容的额定电压应大于直流可调稳压电源的最大输出电压,以确保电容能够正常工作并不发生损坏。
3. 电容的引出方式:根据具体的设计要求,选择合适的电容引出方式。
常见的引出方式有脚针式、贴片式等。
脚针式电容适用于手工焊接,而贴片式电容适用于自动化生产。
4. 电容的温度特性:在选择电容时,还需要考虑其温度特性。
温度特性良好的电容能够在较宽的温度范围内保持稳定性能,适应不同环境条件。
DCDC电路应该是硬件设计中最常见的电路,而Buck用得尤其多,下文介绍下电路中电感选型的几个思考。
BUCK电路选型的最重要的两个参数:电感值,电感电流。
电感电流一般有2个值:Isat是指饱和电流,一般指饱和电流(Saturation Current)电感值下降到30%(不同厂家定义有所不同,一般为10%-30%)的电流。
---dcdc电路中感电流瞬间值不能超过这个。
Irms是温升电流,也就是加电流后,电感产品自我温升温度不超过40度时的电流。
---dcc电路中电感电流有效值不能超过这个.电感值计算公式:Lmin=(Vin-Vout)*Vout/(△I*f*Vin) ---同步BUCK,异步需要加入二极管的电压步骤:(1)确认输出电流Iout(2)确认电感值Lmin=(Vin-Vout)*Vout/(△I*f*Vin)一般来说△I(上图的Ipp)取20%-30%的Iout(最大输出电流),f为DCDC开关频率(3)根据Lmin选取L,一般略取大一点(4)通过上面的公式计算△I,ImaxImax=Iout+1/2 △I,饱和电流要大于Imax(5)确认电感的饱和电流要大于Imax温升电流要大于Iout确认输出电流以上公式网上颇多,如果只写到这里,那么本文也没什么价值。
主要是有一个问题,上述的Iout到底取多少呢?是DCDC芯片的最大输出电流能力,还是实际工作过程中真正使用的最大电流呢?笔者认为应是DCDC芯片的最大输出电流能力,比如2A的DCDC芯片,那么这里Iout取2A。
理由如下:假设实际要用到2A电流,与芯片能力是一样的,那么不管取芯片电流能力还是实际使用电流,按照公式算得电感值是相同的,用这个电感可以设计出输出2A的DCDC电路。
这时如果用这个电路接入500mA的负载,即实际输出电流是500mA,难道就不能用了,显然是可以的。
由公式知道,L与输出电流成反比,如果按照实际电流计算,在接小负载时,比如200mA,那么算得的L值是2A时的10倍,电感值大,体积就大,这是我们不希望的。
DCDC电感选型指南DC/DC电感是直流-直流转换电路中的重要元件,主要用于存储和传递能量。
选用合适的电感对于电路的性能和效率至关重要。
本文将为您介绍DC/DC电感的选型指南,帮助您在设计中选择正确的电感。
1.了解电路工作条件在选择电感之前,首先需要了解电路的工作条件。
这包括输入电压范围、输出电压范围、输出电流范围以及开关频率等。
根据这些参数可以确定电感所需的工作模式(连续模式或间断模式)和承载能力。
2.确定电感的额定电流电感的额定电流是电感能够承受的最大电流。
在计算额定电流时,需要考虑开关频率、电感的内阻和温度等因素。
一般来说,额定电流应大于或等于电路中的最大输出电流,以确保电感工作在安全范围内。
3.选择合适的工作模式根据电路的工作参数,确定电感的工作模式。
连续模式适用于较低的开关频率和较小的电流波动,而间断模式适用于较高的开关频率和较大的电流波动。
选择合适的工作模式可以提高电路的效率和稳定性。
4.计算电感值根据电路的输入电压范围、输出电压范围和开关频率,可以计算出所需的电感值。
一般来说,电感值越大,电感能存储的能量就越多。
但是,较大的电感值也会带来较大的尺寸和成本。
所以需要在尺寸、成本和性能之间进行权衡。
5.选择合适的磁芯材料DC/DC电感通常采用磁芯来增加电感的存储能量。
选择合适的磁芯材料可以提高电感的效率和性能。
常见的磁芯材料包括铁氧体、烧结铁氧体、金属材料等。
不同的磁芯材料具有不同的磁导率、饱和磁感应强度、磁阻等特性。
根据电路要求选择适合的磁芯材料。
6.考虑温升和寿命在选择电感时,需要考虑电感的温升和寿命。
温升是指电感在工作过程中的温度升高,而寿命是指电感的使用寿命。
高温会影响电感的性能和寿命。
因此,在选择电感时,需要考虑电感的温升和寿命要求,选择合适的电感。
7.参考厂商规格书最后,在选型过程中,可以参考厂商的规格书和应用手册。
规格书通常提供了电感的详细性能参数、选型指南和使用注意事项等信息。
DCDC电路设计的一些技巧和应该如何选择元器件说明DC-DC指直流转直流电源(DirectCurrent)。
是一种在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值得电能的装置。
如,通过一个转换器能将一个直流电压(5.0V)转换成其他的直流电压(1.5V 或12.0V),我们称这个转换器为DC-DC转换器,或称之为开关电源或开关调整器。
DC-DC转换器一般由控制芯片,电感线圈,二极管,三极管,电容器构成。
在讨论DC-DC转换器的性能时,如果单针对控制芯片,是不能判断其优劣的。
其外围电路的元器件特性,和基板的布线方式等,能改变电源电路的性能,因此,应进行综合判断。
DC-DC转换器的使用有利于简化电源电路设计,缩短研制周期,实现指标等,被广泛用于电力电子、军工、科研、工控设备、通讯设备、仪器仪表、交换设备、接入设备、移动通讯、路由器等通信领域和工业控制、汽车电子、航空航天等领域。
具有可靠性高、系统升级容易等特点,电源模块的应用越来越广泛。
此外,DC-DC转换器还广泛应用于手机、MP3、数码相机、便携式媒体播放器等产品中。
在电路类型分类上属于斩波电路。
2.特点:其主要特点是效率高:与线性稳压器的LDO相比较,效率高是DCDC的显著优势。
通常效率在70%以上,重载下高的可达到95%以上。
其次是适应电压范围宽。
A:调制方式1:PFM(脉冲频率调制方式)开关脉冲宽度一定,通过改变脉冲输出的频率,使输出电压达到稳定。
PFM控制型即使长时间使用,尤其小负载时具有耗电小的优点。
2:PWM(脉冲宽度调制方式)开关脉冲的频率一定,通过改变脉冲输出宽度,使输出电压达到稳定。
PWM控制型效率高并具有良好的输出电压纹波和噪声。
B:通常情况下,采用PFM和PWM这两种不同调制方式的DC-DC转换器的性能不同点如下。
PWM的频率,PFM的占空比的选择方法。
PWM/PFM转换型小负载时实行PFM控制,且在重负载时自动转换到PWM控制。
dcdc肖特基参数选择-回复题目:DCDC肖特基参数选择的详细解答引言:DCDC肖特基稳压器是一种在电力转换中应用广泛的元件。
它具有高效率、小体积和稳定的特点,因此在各种电子设备中得到广泛应用。
本文将详细介绍如何选择DCDC肖特基稳压器的参数,以帮助读者更好地理解和应用该元件。
一、什么是DCDC肖特基稳压器?DCDC肖特基稳压器是一种电压转换器,能够从一个电源提供稳定的输出电压。
它通过使用肖特基二极管和电感元件的帮助,将输入电压转换为所需的输出电压。
DCDC肖特基稳压器具有高效率、低压降和低发热的特点,适用于各种电子设备。
二、选择肖特基二极管的参数选择合适的肖特基二极管是DCDC肖特基稳压器设计中的重要步骤。
以下是一些选择的关键参数:1. 正向电压降(VF):正向电压降是指肖特基二极管在正向偏置时的电压降。
一般来说,较低的正向电压降能够提供较高的效率,并减少对系统的不利影响。
2. 转导上升(RS):转导上升是指正向电压降随电流增加而增加的速率。
较小的转导上升能够提供更为稳定的输出电压。
3. 反向漏电流(IR):反向漏电流是指肖特基二极管在反向偏置时的漏电流。
较小的反向漏电流能够减少功耗并提高效率。
选择合适的肖特基二极管需要根据所需的输出电压和输出电流来进行权衡。
三、选择电感元件的参数选择合适的电感元件也是DCDC肖特基稳压器设计中的关键步骤。
以下是一些选择的关键参数:1. 电感值(L):电感值表示电感元件的感应效果和储能能力。
较大的电感值可以提供更好的稳定性和过载能力。
2. 饱和电流(ISAT):饱和电流是指电感元件在达到饱和状态时所能承受的最大电流。
选择具有高饱和电流的电感元件可以避免过载问题。
3. 串联电阻(DCR):串联电阻是指电感元件的直流电阻。
较小的串联电阻能够减少功耗并提高效率。
选择合适的电感元件需要考虑系统的输出电流和电感元件的性能。
四、选择其他必要元件的参数除了肖特基二极管和电感元件外,还需要选择其他必要的元件,如输出电容和滤波电容。
D C D C功率电感选型
公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
DCDC功率电感(Inductor)选型
1、功率电感分类
2、电感主要参数
3 、DCDC感量计算
电感过小——输出纹波大
电感过大——动态响应不好,
电感太大,太小可能会改变DCDC的工作模式
电感饱和后,电流会急剧增加,使电感温度升高,同时会影响其它元件的寿命
步骤:
(1)确认输出电流
(2)确认电感值
Lmin=(Vin-Vout)*Vout/(△I*f*Vin)
一般来说△I取20%-30%的Iout ,f为DCDC开关频率
(3)根据Lmin选取L,一般略取大一点
(4)通过上面的公式计算△I,Imax
Imax=Iout+1/2 △I
(5)确认电感的饱和电流要大于Imax
温升电流要大于Iout
(6)实测
因为电感的交流参数都是在100K正弦波下所测的,实际应用中会有区别,所以最后需要通过实测来确认电感是否适合。
实例:
例子:SY8120 12V转 2A输出开关频率 500K
Lmin=()*(2**500K*12)=
综合考虑后,选取
△I=(23%)
Imax=2+2=
SWPA6045S 4R7MT/顺络
饱和电流
温升电流
经验:建议最大电流+△I要求小于电感饱和电流的80%
所以可选取使用
(7)下表1为△I的理论计算值
4 、感值标注、常见封装
5、某电感型号表。