電感元件介紹.pdf
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1、Magic Technology Co.,Ltd.重感元件介貂重感基磁磁损耗介尔召 基本磁性材料重感)1用及分类直 重感特性及参数 磁路结情功率重感十 重感裂程分及介貂吉十服矜Ben Ten 2010.0ctMagic Technology Co.,Ltd.甯感基磁甯感保腐甯子被勤元件,其作用在抑制甯流的燮 化,亦常被耦之悬”交流甯阻,其抑制雷流燮化的 功能及磁埸信者存能量的能力悬甯感最有效能的特生甯流流一甯感日寺曾羟生磁埸,而磁埸的燮化曾在崖 生甯流的方向感n 一重屋,道槿抑制霜流燮化的特性 被耦之卷甯感值,由一重流燮化而在重感刖端崖生的 甯屋可被定羲成:V=L di/dt因而感H甯屋正比於
2、甯感值及重流燮化速率.Ben Ten 2010.0ctMagic Technology Co.,Ltd.重感基磁甯流I磁束密度B=H的现象耦悬磁能和L=pN2A/1-H=NI/IH:磁埸强度N:金廉泉圈数I:重流I:平均磁路彳里Ben Ten 2010.0ctMagic Technology Co.,Ltd.功率重感客裂化十需求重感量算(以PWMB8僮背周燮J1用15例):月辰基本参数:Out put voltage:1.15VSwitching freq.:350KHzPeak output current:30APWM Input chokeglf:PWM迪路Input choke的使用目
3、的悬a.抑制重源供愿器可能率俞入的瞬Peak重流,所作的泉爰街抑制.b.解:夬彼端PWM switching谩程所醇致的EMI源傅醇影警前初0路.由於串俞人端悬甯源供器的DC直流,其AC影警因素甚小,所以在甯感逗择 日寺限制较小.Ben Ten 2010.0ctMagic Technology Co.,Ltd.功率重感客裂化十PWM Input chokeig犀言十算Peak input current=3 0Ax 1.15V/12V=2.875 A(gAI=1/2 Ipk)逗撵押估1.磁能和感量需逵到甯流抑制需求.(JStaVp-p=0.5V,f=100KHz)L=Vp-p/2f/AI=0.
4、5V/(2x1 OOKHz)/1.44A=1.74uH min2.甯流流RDC所造成温升小於303.磁路结情:因AC影警小的是剧氯逗撵僵格低的磁路Ferriteg十.4.可置空尺寸大小(辗高度限制)5.上件形式.(DIP)建R棒靶例Ben Ten 2010.0ctMagic Technology Co.,Ltd.功率重客裂化感十PWM Output chokeg5lf:Vp-pCurrent言十算需求重感值(?MSVp-p&0.5V,lp-pS1.5A)L=Vp-p Z2f/AI=0.5V/(2x3 00KHz)/1.5A=0.56uH min富重感量逗撵不足Vp-p增加日寺,重容及霜感曾因输
5、出淳波重屡遇大,造成温度 明升高现象.Ben Ten 2010.0ctMagic Technology Co.,Ltd.功率重感客裂化十PWM Output chokeg5lf:上式算出甯感lpp下最小感量需求,亦即代表逗撵甯感畤需要在Peakoutput current 30A下逮要有0.56uH min的重感量.此日寺重感的磁能和特 性逗撵如下圈:Ben Ten 2010.0ctMagic Technology Co.,Ltd.功率重感客裂化言十PWM Output chokeg5lf:上式完成重载感量需求算彼始暹行材料的逗择(如下圈所示)Core MaterialsCore LossPe
6、rm,vs DC BiasRelative CostInitial PermeabilityFlux Density(Sat.)Temp.StabilityMPPLowestBetterHigh10-2507.000GBestHigh FluxLowBestMedium10-25015,000GBetterSendustMediumGoodLow35 25010.000GGoodIIronHighestBetterLowest4 10013.000GpoorH.Ferrite(gapped)LowestPoorLow5,000-20.0004.500Gpoor市埸常用材料一霓Ben Ten 2
7、010.0ctMagic Technology Co.,Ltd.功率重感客裂化十PWM Output choketgf:磁性材料逗择步骤:Stepl.如果以特性要求第一波有僵格考量可圜睾MPP,High Flux,Sendust等襟型磁合金材料.Step2.有1g格考量日寺,大部分撵:叠框:Iron powder core黄木匡:Ferrite core gappedStep3.常尺寸不多句大日寺=powder core但要小心“都老化”Step4.常尺寸多句日寺=Ferrite core gapped但要小心”都能和舆Gap控制冏题.I建言羲逗择Curie TAF-200Iron powde
8、r coreBen Ten 2010.OctPowderCore裂程差昇Magic Technology Co.,Ltd.功率重感客裂化十PWM Output chokeg5lf:富磁性材料逗撵完畤,影警重感温度的参数:1.Copper loss:DCR x lA22.Core loss:因Core loss是随AB升高而增加,因此先定AB算Epk 1108 L AI 108%=2 AN2 ANWhere:Bpk Epk tLAIA NPeak AC flux density(gauss)Peak voltage across coil during t(volts)Time of appli
9、ed voltage(seconds)Inductance(Henries)Peak to peak ripple current(amps)Cross-sectional area(cm2)Number of turns富AB言十算完成畤,可以封照至载芯供鹰商Core loss vs AB曲泉接,取得Core loss数摭.Ben Ten 2010.0ctMagic Technology Co.,Ltd.功率重感客裂化十PWM Output chokeg5lf:上述言辞吉果,再聿甫以物打檬接提供美桀规格承熬害.APL1108PC-R60 M如果想使用璟形蚕戟芯自行言十畴,可使用以下公式及Mi
10、crometals算程式逗撵:L=fie 0A71 Na2 Ae/ZeL=AL Na2醇磁率(n e)所圈数(N)磁芯截面稹(Ae)有效磁路是度(MicrometalsBen Ten 2010.0ctMagic Technology Co.,Ltd.功率重感襟型化逗撵SMDgWW:甯流感量Ben Ten 2010.0ctMagic Technology Co.,Ltd.功率重感檄型化逗撵dip逗撵ig例:甯流感量Ben Ten 2010.0ctMagic Technology Co.,Ltd.功率甯感研彝材料研赞=由於卜on powder core的退火程度不多句,加上磁ft阻抗 值也辗法有效
11、降低,所以美桀揩朝克服Sendust(FeSiAI)R格方向赞 展自有性襟型合金材料,以期在食万能十需求方面能多句成悬大宗 材料的提供者.Core MaterialsCore LossPerm,vs DC BiasRelative CostInitial PermeabilityFlux Density(Sat.)Temp.StabilityMPPLowestBetterHigh10-2507,000GBestHigh FluxLowBestMedium10-25015.000GBetterSendust Medium GoodLow35-25010,000GGood IIIronHighes
12、tBetterLowest4-10013,000GpoorBen Ten 2010.0ctMagic Technology Co.,Ltd.功率重感十High Current Choked言十趣势 彳氐感彳氐DCR|S言十=Power Bead营式军退路言殳言十 新式曼迪路言殳言十Ben Ten 2010.0ctMagic Technology Co.,Ltd.功率重感音十研赞High Current Choke粉十超势方形泉泉圈SMD化十23924 41REMARKMARKING:R56REquivalent CircuitPCB Layout因目前方型la合量能非常大的 层崩系,所以完成S
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