Как выбрать индуктор для цепи стабилизатора тока?

Я разрабатываю схему регулятора мощности, возможно, в качестве регулятора MAX16974 . Я никогда не делал такого раньше, и на самом деле не слишком много аналоговой электроники. Я застрял в той части, где я должен выбрать индуктор.

Частью проблемы является то, что есть много выбора (13000 всего от Farnell). Я их отфильтровал примерно до 100. Но я все еще не совсем уверен, правильны ли ценности, и как выбрать оставшиеся, оставшиеся.

Поскольку не будет сделано много копий, цена не является большой проблемой.

После небольшого количества поисковых запросов я нашел форму заявки на приложение Texas Instruments , касающуюся выбора индукторы для использования с переключающим регулятором, но я не смог выработать некоторые из констант, используемых в уравнениях в нем.

UPDATE: Регулятор будет использоваться на входе 10-20 вольт (в основном около 15 вольт). Выход будет составлять 5 вольт с током около 1А.

На самом деле я не сейчас, где должны быть другие спецификации. Я хотел бы иметь возможность использовать различные устройства, требующие 5 В постоянного тока, например, малиновый пи, или заряжать телефон через USB.

12 голосов | спросил varesa 19 12012vEurope/Moscow11bEurope/MoscowMon, 19 Nov 2012 21:23:33 +0400 2012, 21:23:33

3 ответа


18

Вот быстрый и несколько грязный способ вычисления значения индуктивности для регуляторов мощности, работающих в режиме постоянной проводимости (CCM). Это приведет к индуктивности, которая будет близка к тому, что вы получите с более точным вычислением, и не столкнетесь с неприятностями.

Что вам нужно знать для расчета индуктивности:

  • Выходное напряжение, \ $ V_o \ $
  • Выходной ток, \ $ I_o \ $
  • Частота переключения, \ $ F _ {\ text {sw}} \ $
  • L = \ $ \ frac {\ text {$ \ Delta $ t} V_o} {\ text {$ \ Delta $ I}} \ $

Сделайте несколько предположений:

  • \ $ \ text {$ \ Delta $ I} = \ frac {I_o} {10} \ $
  • \ $ \ text {$ \ Delta $ t} = \ frac {1} {F_ {\ text {sw}}} \ $

так

L = \ $ \ frac {10 V_o} {I_o F_ {\ text {sw}}} \ $

для \ $ I_o \ $ = 1A и \ $ F _ {\ text {sw}} \ $ = 2,2 МГц

L = 22.7 \ $ \ text {$ \ mu $ H} \ $

При выборе индуктивности:

  • Найдите тот, который рассчитан на 1,4-2-кратный выходной ток. В этом случае от 1.4A до 2A. Большинство стандартных индукторов указаны для повышения температуры 40C с номинальным током, который является довольно горячим. Шкала проводимых потерь на квадрат тока. Использование текущего рейтинга 1.4 \ $ I_o \ $ уменьшит это повышение тепла наполовину, а текущий рейтинг 2 \ $ I_o \ $ уменьшит рост тепла до 1/4.

  • Убедитесь, что резонансная частота серии (SRF) по крайней мере на десять лет превышает частоту коммутации.

ответил gsills 5 WedEurope/Moscow2012-12-05T10:34:39+04:00Europe/Moscow12bEurope/MoscowWed, 05 Dec 2012 10:34:39 +0400 2012, 10:34:39
5

Большая проблема, которую я вижу, вы не указали никаких параметров, кроме «Я разрабатываю доллар».

Если вы еще не выяснили эти параметры, сделайте следующее:

  • Диапазон входного напряжения
  • Выходное напряжение
  • Максимальный пульсационный выход
  • Максимальный выходной ток
  • Размер и ESR выходных конденсаторов

Все это имеет значение:

  • Ток пульсации индуктивности часто ориентирован как процент от общего выходного тока постоянного тока
  • Выходное волновое напряжение представляет собой пиковый ток индуктора, наложенный на ESR выходных конденсаторов
  • Пик-пик пульсации также связан с рабочим циклом, который составляет

    \ $ \ dfrac {V_ {out}} {V_ {in}} \ $ для режима CCM, меньше этого для режима DCM (зависит от нагрузки)

  • При работе в CCM есть последствия стабильности обратной связи (CCM ограничивает максимальную пропускную способность, которую вы можете достичь при сохранении коэффициента усиления и фазы)

  • Индуктор должен обрабатывать постоянный ток, который вы хотите, без насыщения, а потеря постоянного тока в обмотке должна находиться в пределах части.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Ваша цель - 1A при 5V. Если вы переходите к правилу «10%», максимальный ток пиковой нагрузки должен быть 100 мА.

Рабочий цикл: \ $ \ dfrac {5V} {15V} = 0.333 \ $

Время включения: \ $ \ dfrac {0.333} {2.2MHz} = 166.5ns \ $

Ток пульсации: \ $ V_L = L \ dfrac {\ Delta I} {\ Delta t} \ $

\ $ L = \ dfrac {V_L \ cdot \ Delta t} {\ Delta I} = \ dfrac {(15V-5V) \ cdot 166.5ns} {100mA} = 16.65 \ mu H \ $

Увеличенный индуктор даст вам меньший пульсационный ток. Противоположно верно - меньший индуктор даст вам больший пульсационный ток.

Как правило, пульсация должна составлять 1% или менее от уровня постоянного тока, поэтому убедитесь, что выходное ограничение ESR меньше \ 500 м \ Omega \ $, если вы нацеливаете пульсацию индуктивности на 100 мА. Это должно быть легко.

ответил Adam Lawrence 20 22012vEurope/Moscow11bEurope/MoscowTue, 20 Nov 2012 03:43:36 +0400 2012, 03:43:36
2

Для хорошего регулирования нагрузки и низкой пульсации вы хотите, чтобы последовательное сопротивление индуктивности и конденсаторов было значительно меньше сопротивления ON переключателя.

для MAX16974, RON, измеренный между SUPSW и LX, ILX @ 500 мА Ron = 185mΩ typ, 400 mΩ max

So выберите Rs L, чтобы быть <185 мОм, например 10 ~ 20% от Рона или Rs (L) = 19 ~ 38 мОм

ответил Tony EE rocketscientist 19 12012vEurope/Moscow11bEurope/MoscowMon, 19 Nov 2012 22:57:41 +0400 2012, 22:57:41

Похожие вопросы

Популярные теги

security × 330linux × 316macos × 2827 × 268performance × 244command-line × 241sql-server × 235joomla-3.x × 222java × 189c++ × 186windows × 180cisco × 168bash × 158c# × 142gmail × 139arduino-uno × 139javascript × 134ssh × 133seo × 132mysql × 132