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DC-DC中的磁环电感设计与制作

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guxiuqi
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高级工程师
  • 2021-9-23 09:33:40
10问答币
最近在设计一路BUCK电路 输入24V 输出12V/2A ,手里有一块实物板 两路DC-DC输出 (一路5V 一路12V ),其中的12V输出的DC-DC用的是磁环电感,之前自己也自学制作过BUCK,但是电感用的都是贴片的。突然发现磁环电感自己还不会设计制作,所以来发帖求助一下各位 DC-DC 中的 磁环电感 参数该如何设计及制作,如何选择磁环,如果有相关资料的话推荐一下。
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磁环的特性一般由厂家提供,他的电感系数AL,磁导率随直流偏置,温度,频率都有一定的关系曲线,最基本的电感量由你的匝数乘以电感系数(AL)就可以得到,而直流电阻(esr)就由你的线径决定了,最后关于饱和电流,其实就体现在了磁导率随以上3个因素的变化进行详细计算。 关于资料,我给你推荐一下美磁的资料,个人觉得不错 ...
yb3215551
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高级工程师
  • 2021-9-23 10:29:36
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磁环的特性一般由厂家提供,他的电感系数AL,磁导率随直流偏置,温度,频率都有一定的关系曲线,最基本的电感量由你的匝数乘以电感系数(AL)就可以得到,而直流电阻(esr)就由你的线径决定了,最后关于饱和电流,其实就体现在了磁导率随以上3个因素的变化进行详细计算。
关于资料,我给你推荐一下美磁的资料,个人觉得不错

Magnetics-Powder-Core-Catalog-2017_CN_web.zip

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wyxdy2014
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  • 2021-9-23 11:00:58
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感谢分享!
wangdongchun
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  • 2021-9-23 22:11:51
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https://wenku.baidu.com/view/e2bcaf71f242336c1eb95e92.html资料可以借鉴一下,不过楼主的这种参数完全可以使用贴片式电感,注意一下散热即可。

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guxiuqi
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  • 2021-9-24 20:51:28
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感谢前辈分享,学习中
anthony
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版主
  • 2021-9-23 14:51:44
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80K以上的开关频率最好选铁氧体磁芯,低于80k可以考虑用铁硅铝磁环、高磁通磁环。

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能源消耗
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  • 2021-9-23 16:38:36
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你这电流又不大,用贴片14*14的电感就可以了。12V 2A    ( 15-33UH),   10*10都够,   注意输入电解电容(470UF)贴近4015, FB脚信号避开电流回路,

两路BUCK成本还不如一个反激。

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joezzhang
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副总工程师
  • 2021-9-24 16:45:45
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第一步算所需的电感量:
知道输出输入电压,那么最大占空比就出来了:24V输入算最低20V,占空比12/20=0.6
BUCK一般满载时的纹波电流不超过输出电流的20%,即2A*20%=0.4A

现在如果有了开关频率fs, 就可以算出来所需电感量Lp



对于低压DC-DC,dV/dt不高,可以选择300kHz - 1MHz,这样就需要用混合粉心磁材或者铁氧体 (视交流损耗而定,交流磁通不高的话还是可以用粉芯磁材)
这种情况就不能自选磁芯来绕制了,只能购买成品,但因为感量小,所以价格也不算离谱




如果选择150kHz以下开关频率,可以选择粉心类磁环自己绕制,参考美磁或者micrometal的应用文档可以搞定,注意核算直流偏置下的感量和DCR





guxiuqi
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高级工程师
  • 2021-9-24 20:52:55
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谢谢前辈指教,我需要一段时间学习。
adobepdf
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