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功率电感的选择有诀窍,额定电流给你一个很高的招数。
发布时间:2022-06-16 16:49
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  在实际的电源设计中,功率电感的选择尤为关键。在DC-DC转换器中,电感器是仅次于IC的核心元件。通过选择合适的电感器,可以获得较高的转换效率。选择电感器时使用的主要参数是电感值。额定电流。DC电阻等。在选择功率电感的额定电流时,根据电感的规格,会发现电感的额定电流有两种。这两个额定电流的定义是什么?在选择电感时,我们将解释如何选择适当的电流参数。

  解释两种额定电流。

  1.HeatingCurent。

  在DC-DC电路中,电路中,当电流通过时,会消耗一定的功率(铜消耗Copeross+磁性消耗Coreloss),消耗功率会导致电感温度升高,电感一般工作温度有一定的范围,比如WE电感允许的operatingemperature:-40°C-+125°C,ambientemperature:-40°C-+85°C。为了使电感能够在一定的温度范围内正常工作,电感制造商会给出一个“基于电感温度升高的额定电流”,即heatingCurrrrent,这个参数的限定值是根据电感上的电流热效应来定义的。

  在自然对流的冷却条件下,当电感器上的温度升高到40°C时,通过电感器的电流值被定义为在电感器上增加一定的直流电流。

  不同厂商对本地设备的定义可能略有不同,在选型设备时,需要详细查看数据表下的note。

  注意:通常用直流电流来评估heatingcurrrent,因为直流电流不会对电感器造成铁损伤。如果用交流电流来评估,情况会复杂得多。

  SaturationCurrent(饱和电流)

  当直流电流在电感器中增加时,电感器的透磁率值会逐渐降低,因此电感器值会缓慢下降。电感厂商会根据电感器的电感值下降程度指示额定电流,“基于电感器值变化率的额定电流”,即电感器Currrent,当电感器值下降20%时,大多数电感厂商会通过电感器的直流电流作为额定电流。下图显示了wurth公司某电感器的电感值与电流的曲线。在这本电感器规格书中,saturationcurren设置为当电感器值下降10%时的电流值为16.6a。如果将saturationcurrnt设置为电感值下降20%时的电流值,则大约为18.2a。

  如何选择设计中的额定电流。

  HeatingCurrent是评估电感的热效应,如果超过这个参数,就会导致电感过热。

  SaturationCurrent是一种额定电流,指的是电感值的降低。在开关电源中,由于纹波电流的增加,当超出此范围使用时,IC控制可能不稳定。

  因此,在实际使用中,简单来说,一般选择两个电流值较小的一个作为设计限值。例如,下图中的四个PLUSE电感器的Irated,所有的HeatingCurrent和SaturationCurrrent中相对较小的一个作为额定电流。(注意PA1513.321的设备,为什么Irated不是45A?请注意,Pulse的SaturationCurrrent定义为20%的电感值降低,41A时只有10%的电感值降低。

  为了使系统更加可靠,在实际设计中,一般也会做20%以上的降额使用。

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