电感参数对dc、dc变换器性能的影响

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1、电感参数对DC/DC变换器性能的影响AffectsofInductanceParametersonDC/DCConveterProperties晓阳编译摘要：电感器的电性能参数和结构参数对DC/DC变换器的性能具有直接的影响。本文以基于Max8646模块的DC/DC变换器电路为参考，为电感器参数对DC/DC变换器性能的影响展开叙述，以便正确地选用DC/DC变换器所要求的电感器，从而能够折衷考虑DC/DC变换器的性能。关键词：电感参数，DC/DC变换器，磁芯，暂态响应，额定电流中图分类号：TM55文献标识码：B文章编号：1606-7517(2014)07-4-125O>፛ዔ供给选用。在图1

2、中，选用了一个0.47μF的电感器，此关于电感参数对DC/DC变换器性能的影响以及为使电感值可同时提高电路的工作效率和快速负载暂态响应。DC/DC变换器达到最佳综合性能指标应该怎样选择电感从图1电路检测的结果可以发现，较低的电感值其工作效器，我们以图1所示之基于Max8646模块的电路为参考进率也较低，较大的电感值则将以牺牲暂态响应速度为代价行分析，并以表1所列出的两个系列的五款电感器的参数提供更高的工作效率。另外，在表1所提供的电感器系列图1本图所示为降压型开关稳压电源Max8646的评估电路图2014.07·磁性元件与电源125中进行选择，是因为它可以与图1电路的PCB封装相匹配，不

3、必进行较大的改动。表1提供选用的电感器系列电感值RDC额定电流系列名称尺寸(μH)(mΩ)(A)0.24516.23FDV06200.47116.7×7.4×2.0(mm)1.0187.70.474.6163FDV06307.0×7.7×3.0(mm)1.0109.1注：该系列产品制造商是日本TOKO公司P>࢟ঢ໭உ৩ݬၫࡼఠ൅a.尺寸的考虑表1所列两个系列的电感器具有不同尺寸的磁柱，FOV0630系列电感器在PCB安装板上要高出FDV0620系图2图1所示电路使用各种电感器工作时的效率与输出电流的对应关系列电感器1mm，但两者的引脚部分相同。较高的磁心高度可以使线圈所用铜导线的尺寸缩短

4、成为可能，或者增大磁以看到，输出电流在2A附近的效率曲线有一个交叉点，心尺寸使得线圈匝数减少。即在2A以下时，1μH的电感器具有较高的效率，2A以若选用0.20μH或其以下的电感器，则变换器的工作上时则0.47μH的工作效率更高。1μH值的电感器因为其效率会很低；同时，较小的电感值会导致较大的峰值电流。串联电阻值较大，故效率受到影响。它必须保持低于MAX8646所规定的最低电流限制，以防止Q>࢟ঢ໭࢟ቶถఠ൅工作失稳。另外，选用大于1μH的电感值也不合适，经试验检测发现，折衷选用0.47μH的电感值可以获得良好综a.在开关波形比较中综合考虑变换器性能合性能，尤其可以提供更低的电阻值和更高

5、的额定电流。从图3和图4中，我们可以认识到，在电感电流、电b.磁心的考虑感电压（指引脚14和引脚16间的电压）和输出电压纹波TOKO公司的FDV系列电感器采用的是铁粉心，因为的典型波形等方面对变换器性能进行折衷处理。图3是使它们具有良好的温度稳定性，并且，相对于其它可被选用用电感量较小的FDV0620-0.47μH电感器产生的峰值电的磁心则成本较低。其它可被选用的磁心用材料有钼坡莫合金粉末(MPP)、铁氧体（磁心带气隙）以及铁硅铝软磁合金(KoolMu)或高磁通磁环。在这些材料中，MPP因采用了镍、钼粉末，故其价格最昂贵，而铁硅铝软磁合金则是次昂贵的磁性材料。所以，在多数电源中所用的电感

6、元件磁心是罐形、E和EI形的带气隙铁氧体材料磁心。这类形状的磁心结构具有良好的灵活性和可变性，然而，其成本较高。图2所示为图1电路使用不同电感器工作时的效率与输出电流的对应关系曲线。其比较显示，在输出电流小于2A时，1μH电感器具有最佳效率；在输出电流低于3A时，尺寸较大的电感器（如FDV0630）之直流电阻较低，因此，在变换器输出电流范围内，可提升效率0.5%~1%。图3图1电路使用FDV0620系列的0.47μH电感值工作在3.3V对于FDV0620系列中0.47μH和1μH的电感器，可输入，1.8V输出，3A负载电流时的波形126磁性元件与电源·2014.07图4类同图3，但所用的

7、电感器是FDV0620系列的1μH电感值图6类同图5，但使用的电感为FDV0620系列的1μH电感值流，其值较大，输出电压纹波低于18mV的峰峰值；而图1μH电感值的负载暂态响应曲线。4是用FDV0630-1.0μH电感值，其产生的纹波峰峰值则在图6中，用经过调整的外部补偿来适应1μH的电超过12mV。峰值电流向输出电容充电并提供负载电流。感值，这可以参考图1，用改变图中的三个元件量值以达在电容的ESR上有较大的电流流入和流出，这将