器件基础知识 |
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一、认识电感
1、储能能力
电感是电抗元件,具有独特的储能能力,其储存的能量称为磁能,理想情况下它自身不消耗能量 ,E为电感储存的能量,L为电感量(单位为H),I为(任意给定时刻)流过电感的电流 2、电感电流无法突变,若电流发生突变,即di/dt很大,那么电感电压将无穷大,实际不可能,所以电感电流无法突变。若加在电感上两端的电压突然撤走,则电感会产生较大反电动势 3、交流电中电感电压相位超前电流相位90°直流电中没有相位,而在交流电中,相位是反映交流电任何时刻的状态的物理量 交流电的大小和方向是随时间变化的,以正弦交流电为例: ,,t为相位 因为电感电流是无法突变,所以电感电压相位一定超前于电流相位 通过上述两式可得,电感电压相位超前电流相位90° 4、通低频阻高频,理想情况下电感感抗计算公式 频率越大,感抗就越大,信号就越不容易通过,所以通低频 5、通直流隔交流交流电通过电感时会产生感应电动势,感应电动势的方向和交流电方向相反,会阻碍交流电通过 6、等效模型实际情况下,电感由铜线绕制而成,铜线本身存在电阻,加上绕组间寄生电容(未设计此电容,但由于布线之间总是有互容,互容就好像是寄生在布线之间一样,所以叫寄生电容or杂散电容),所以电感真实的等效模型,应如下图所示: 7、自谐振频率SRF当频率低于自谐振频率时,电感感抗随频率增加而增加 当频率等于自谐振频率时,电感感抗达到最大值 当频率高于自谐振频率时,电感感抗随频率增加而减小 8、单位换算 9、串并联电感串联,等效感值变大 ,为个电感串联的等效感值 电感并联,等效感值变小 ,为个电感并联的等效感值 二、DC-DC开关电源 1、BUCK-TPS54202,电感最小值计算 ,电感纹波电流相对于最大输出电流的系数,此为设计值,使用低ESR输出电容,可取0.3 ,使用高ESR输出电容,可取0.2 ,磁饱和电流,一般指电感值下降到30%的电流,选型时注意降额 ,电感值减小时,电感电流上升 ,温升电流,一般指电感温度上升40℃的电流,选型时注意降额,温度上升会使器件漆包线绝缘漆融化,使器件失效 ,根据电路设计,计算电感电流不能超过磁饱和电流和温升电流 ,根据电路设计,计算电感峰值电流 DCR,电感直流电阻(线圈电阻),带来传导损耗,实际选型时越小越好 2、BOOST-TPS61023规格书明确指出,电感选型需要注意电感值、饱和电流、直流电阻 ,电感直流电流计算公式,为电源转换效率 ,电感纹波电流计算公式,L取值要求0.37uH~2.9uH ,占空比计算公式 ,电感峰值电流计算公式 推荐 |
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