采用TI的串联电容降压转换器进行设计：电感选择

大家好，欢迎参加 TI 关于 串联电容器降压

转换器的培训。

我是 TI 的直流解决方案 团队系统工程师

Pradeep Shenoy。

在这一集中，我们将 介绍电感器选择折衷方案。

电感器是这些开关 转换器的重要部分，

对于整体转换器运作

和效率非常重要。

这里有一个 基本方程式，

与传统降压转换器 方程式极为相似，

用于选择电感。

该方程式基于 输入电压、输出电压

和开关频率，以及 输出电流。

另外还有此 K 系数， 它表示传感器的

峰间纹波

与传感器在满负载下 需要维持的电流之间的比值。

通常，该 K 值 介于 0.1 和 0.4 之间，

这基本上意味着 电感器电流中的

峰间纹波 介于该电感器

满负载电流的 10% 和 40% 之间。

那么，如果具有 较小的 K 值，

则意味着会产生 较大的电感，

进而产生较低的峰间纹波。

较大的 K 值意味着 较大的电感器纹波

和较低的电感，

所有其他系数相等。

在右上方，您可以看见 在完全相同的转换器中

使用三个不同电感值 测得的一些

低效率结果。

正如您所见， 当您具有较高电感时，

往往会提高转换器的 峰值效率。

例如，470 和 330 纳亨 电感器通常

具有较高的峰值效率。

另一方面， 较低的电感值

会导致较高的 满负载效率。

那么，为什么会这样呢？

当您具有 较高的电感时，

峰间纹波会下降， 如前所述。

这有助于减少 在负载范围中间，

即，效率图的 峰值位置，

发挥作用的 一些损耗分量。

较低的电感值 往往会导致

电感器中较低的 直流电阻，

这确实有助于 在电感损耗为主的

情况下实现 较高的电流水平。

这就是为什么您看见 在较高的电流范围内，

较低的电感可提供 最高的效率。

选择电感器时 需要考虑的

另一件非常重要的事情是 电感器的实际尺寸。

较大的电感器往往 可以实现较高效率。

使用较粗的电缆时， 绕组电阻较低，

因此您可在高负载 电流范围中间

切实看见这一优势。

右边的示例是来自 一系列电感器的测量结果，

这些电感器 具有相同电感，

由相同供应商提供， 并使用相同的磁芯材料。

正如您所见， 最大的电感器使用

黑线显示， 其尺寸为 4 × 4 × 2 毫米，

与其他电感器相比， 它具有最高的效率，

而其他电感器 尺寸越小，

效率越低。

另一个重要方面是，

我认为尝试找到出色的

电感器供应商裨益良多。

不同供应商通常 采用不同磁芯材料、

不同结构， 同时还有一些

起作用的细微差别， 而在这些高频下

操作时尤其如此。

因此我建议不要 只根据电感器的直流电阻

对其进行判断。

您可以在右侧的 图表中看到

来自四家不同 电感器供应商的

一些测量效率结果。

此时，这些电感器 具有相同电感

和相同大小。

但是，您可以看到 您得到的效率曲线

变化很大， 有时达 2% 或 3%。

峰值效率不同

您得到的满负载 效率也不同。

因此，我建议 尽可能通过实验来

测试电感器， 看一下您将得到

何种效率曲线。

本集到此结束。

有关 TI 串联电容器降压 转换器的更多培训，

请访问 ti.com/seriescap。

谢谢观看。

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电感器是这些开关 转换器的重要部分，

对于整体转换器运作

和效率非常重要。

这里有一个 基本方程式，

与传统降压转换器 方程式极为相似，

用于选择电感。

该方程式基于 输入电压、输出电压

和开关频率，以及 输出电流。

另外还有此 K 系数， 它表示传感器的

峰间纹波

与传感器在满负载下 需要维持的电流之间的比值。

通常，该 K 值 介于 0.1 和 0.4 之间，

这基本上意味着 电感器电流中的

峰间纹波 介于该电感器

满负载电流的 10% 和 40% 之间。

那么，如果具有 较小的 K 值，

则意味着会产生 较大的电感，

进而产生较低的峰间纹波。

较大的 K 值意味着 较大的电感器纹波

和较低的电感，

所有其他系数相等。

在右上方，您可以看见 在完全相同的转换器中

使用三个不同电感值 测得的一些

低效率结果。

正如您所见， 当您具有较高电感时，

往往会提高转换器的 峰值效率。

例如，470 和 330 纳亨 电感器通常

具有较高的峰值效率。

另一方面， 较低的电感值

会导致较高的 满负载效率。

那么，为什么会这样呢？

当您具有 较高的电感时，

峰间纹波会下降， 如前所述。

这有助于减少 在负载范围中间，

即，效率图的 峰值位置，

发挥作用的 一些损耗分量。

较低的电感值 往往会导致

电感器中较低的 直流电阻，

这确实有助于 在电感损耗为主的

情况下实现 较高的电流水平。

这就是为什么您看见 在较高的电流范围内，

较低的电感可提供 最高的效率。

选择电感器时 需要考虑的

另一件非常重要的事情是 电感器的实际尺寸。

较大的电感器往往 可以实现较高效率。

使用较粗的电缆时， 绕组电阻较低，

因此您可在高负载 电流范围中间

切实看见这一优势。

右边的示例是来自 一系列电感器的测量结果，

这些电感器 具有相同电感，

由相同供应商提供， 并使用相同的磁芯材料。

正如您所见， 最大的电感器使用

黑线显示， 其尺寸为 4 × 4 × 2 毫米，

与其他电感器相比， 它具有最高的效率，

而其他电感器 尺寸越小，

效率越低。

另一个重要方面是，

我认为尝试找到出色的

电感器供应商裨益良多。

不同供应商通常 采用不同磁芯材料、

不同结构， 同时还有一些

起作用的细微差别， 而在这些高频下

操作时尤其如此。

因此我建议不要 只根据电感器的直流电阻

对其进行判断。

您可以在右侧的 图表中看到

来自四家不同 电感器供应商的

一些测量效率结果。

此时，这些电感器 具有相同电感

和相同大小。

但是，您可以看到 您得到的效率曲线

变化很大， 有时达 2% 或 3%。

峰值效率不同

您得到的满负载 效率也不同。

因此，我建议 尽可能通过实验来

测试电感器， 看一下您将得到

何种效率曲线。

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