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DCDC输出功率电感的取值问题

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发布时间: 2013-9-9 16:21

正文摘要:

" v! \+ E. A1 U% `* q小弟遇到一个问题,Silergy SY8100 DCDC Buck,用于5V转1.5V电路,Silergy官方推荐电感的值在1.2V输出情况下选择4.7uH。 " O" q; j& |/ h4 V) B, i. l! b 3 Y( F$ G! y6 K4 q6 p$ { 不知 ...

回复

cedzbj 发表于 2013-9-11 00:00
看起来楼主的选择是不合理的,如果要选择10uH,就要修改C4的值。推导如下:
8 V! t) l5 A. S; M0 W+ |1 P1).首先公式里的40%就是指的电流纹波系数(Iout-max*40%就是纹波电流I1),一般最后你的设计纹波系数在20%-50%是比较合理的。这个公式推导出来的是L的最小值Lmin,楼主公式算出来的值应该是4.375uH哦。3 E- P" m  q- P6 _% Z
2).那么L能允许的最大值是多少呢,分析如下:当电路负载由重载变为轻载时,变换器来不及响应电流的变化,所以电感就会把自己多余的能量灌入大电容上(C4)。考虑最坏情况电流从Iout-max变到0,电感会产生一个负电压阻碍电流的变化,负电压最大值就是Vout=L*Iout-max/T,所以T=L*Iout-max/Vout(T为电感放电时间),得到放电电荷Q=1/2Iout-max*T=Iout-max*Iout-max*L/2Vout(公式2)。不知道楼主输出电压1.5V的最大纹波电压是多少,我这里假设最大纹波电压为V1=1.5*10%=150mV,V1就是灌进电容C4的变化电压。所以V1<=Q/C4(公式3).将公式2和公式3整合得出L<=2V1*Vout*C4/Iout-max*Iout-max(公式4). 将楼主的设计参数带入公式4,得到L<=6.875uH.2 z$ I, s3 N  |% q- `; E1 w2 {
所以楼主L的理论取值范围是4.375uH到6.875uH,实际取值应该考虑更多参数变量。一般来说,电感取值越小,动态响应也越好,但是纹波电流就大了,从而导致纹波电压也越大;取值越大,电感阻碍电流变化的能力越大,导致动态响应也变差,就需要更大的电容,当然纹波电流就变小了,从而导致纹波电压越小。通常,开关频率高了,选小电感越好。楼主如果要选择10uH的电感,就不能用C4=22uF的电容了,可以根据公式4,C4应>=32uF(理论值)。
1 [7 L" i- K8 O7 F+ s3).除了DCR和饱和电流外,还考虑温度特性,温升电流,额定电流,AC/DC损耗,自谐振频率等

点评

支持!: 5.0
二楼的公式推导是不是有问题啊?V1<=Q/C,,,,,,,那么V1*C<=Q。 Q=(Iout*Iout*L)/2Vout, 带入后是V1*C<=(Iout*Iout*L)/2Vout 》》》》最后得出的是L>(V1*C*2Vout)/ (Iout*Iout),二楼怎么退出来   发表于 2014-5-20 13:23
多谢大侠!受教了。  发表于 2013-9-23 09:33
支持!: 5
不错  发表于 2013-9-22 23:29
支持!: 5
谢谢!  发表于 2013-9-13 09:39

评分

参与人数 2贡献 +15 收起 理由
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part99 + 5 很给力!

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zlpkcnm 发表于 2013-9-10 11:33
kellphon 发表于 2013-9-9 16:46
0 `5 J8 l2 l+ W8 u/ N: b9 @' N高中课本啊,高中就学电感充放电了吗?我真的是没学过啊。

9 W+ N; K) J6 ?4 c* X% m" t" b你把输出电流最大值Iout放到等式左边理解试试看~~~{:soso_e104:} ,在输出电压和开关频率已知情况下,会影响电流最大输出值。8 R' [2 Q- ?2 p0 F) q9 @& E# @

+ d" @0 S% ?$ n! H个人理解,仅供参考。是我,我就用个3.3uH的电感给你看。如果你还是怕,就找一个封装,兼容你的10UH,4.7UH{:soso_e146:}
kellphon 发表于 2013-9-9 16:46
kevin890505 发表于 2013-9-9 16:44
+ B# ~2 G8 d( p* n8 z# p理解途中的公式,自然就知道了,如果不记得可以查高中课本
' T5 n* s( L8 [
高中课本啊,高中就学电感充放电了吗?我真的是没学过啊。
yehuo_2016 发表于 2017-7-7 14:29
好帖,学习了!& q1 S+ f& ^3 G8 i, ~2 b, q
Allene 发表于 2016-9-12 17:04
dong8485407 发表于 2013-9-23 10:399 N; O: ]6 f; A; [& h4 g% G
二楼的公式看得不是很明白。V1

! ]4 H$ F& a) _* u& M这个呢可以这样理解,Q1的电荷不是全部灌给了C4,还一部分损耗掉了。所以会有小于等于的情况& Y2 m  [) @% F4 x, C% Q, @! P
九月雨江南 发表于 2015-9-23 21:08
膜拜表示崇拜
rroyye 发表于 2015-1-13 13:04
有没有大侠再来指点下电感的上限值,我也试过,电感加大电源噪声是降低了很多。做了很多机器,电源工作还算正常。
634650937 发表于 2015-1-12 11:01
楼主,我怎么查找不到它的资料呢?
terry302 发表于 2014-11-25 21:28
真巧我最近也碰到了一样的问题。0 P6 s4 |# Y' J
我的是MP1469 DC/DC输出,由于打板贴片回来发现3V3纹波输出太大,导致输出图像有干扰。% X2 t8 @. {* \. s5 P
调试的时候,当我把输出电感由原来的6.5UH换成47UH之后,图像没有干扰了,试过五台都可以。/ R  v4 f6 q( K. D" L' {
也试过其它办法都没有这个有效。4 @' ]4 D1 x8 o
但是我现在担心试产100台的时候会输出电流不够。
: d8 N, D6 f5 S大侠们指点指点。
liny123 发表于 2014-11-22 10:39
dong8485407 发表于 2013-9-23 10:39
$ P' C1 _' V) |2 Q8 J二楼的公式看得不是很明白。V1

$ K  K0 p& W* i  d6 kV =Q/C   
黎书堂 发表于 2014-6-17 20:19
二楼太专业了
bingshuihuo 发表于 2014-6-16 14:17
收获良多
bingshuihuo 发表于 2014-6-5 09:56
所有参数要注意降额设计
fallen 发表于 2014-6-3 10:25
1 按照计算公式,如果取纹波电流等于0.4*LOUTMAX的话,计算出来的电感为4.375uH,按照工程观点,是不能用4.7uH电感。因为考虑到几个因数:如果板子密度比较高,散热不好,温度升高,电感量下降;另外由于工艺的问题,导致电感是有误差的10%-20%,若果你硬要用4.7uH的,那么需要跟供应商说挑出偏上限的。电感量的下降,会导致纹波的增大,譬如说开机瞬间纹波过大导致开机不正常。我就遇到过一次。建议5.6uH-6.8uH 比较佳。( E9 Z( }: k2 N) }
2 由于我孤陋寡闻,第一次听说电感的选在有上限的并且还那么窄。推导的公式我表示云里雾里。赞同楼主指出的二楼计算的错误。9 ~, d6 e7 @3 T, O/ T
3 10uH的电感,一点问题都没有,可以放心使用。另外有说3.3uH的电感可以使用,当然如果他在后面连续并联好几个X7R的电容,也许可以,但是成本上太贵
lijuntao2003 发表于 2014-5-31 01:24
lenghanbing444 发表于 2013-9-27 11:31
好帖子,做个标记。
kully 发表于 2013-9-26 10:52
路过学习,顺带膜拜下。好久没设计DCDC了,都忘了计算了
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