首页/文章/ 详情

瞎蒙!电源纹波大,换电感能行吗?

8分钟前浏览8
大家好,我是王工。


那天一个同事的板子打样回来了,测试发现电源的纹波很大,尝试了很多方法,核对电路图,PCB图,加大电容都没搞定,然后他就想着把电源输出的电感给换一换,看能不能解决,问我有没有物料,懒得去领。

我说你再去算一下电感值对不对,他说公司反正就这几种料,再试一下。


其实DC/DC电源纹波大的原因有很多,不仅可能跟设计的元件参数有关,也可能跟测试方法或者其它方面有很大关系。


所以,今天写这篇文章有两个目的:

1、吐槽一下公司的领料流程。想在公司领个料,流程实在是太麻烦,一个流程N多领导过,非常耗时,几毛钱的电感,插座,DC/DC芯片都要走线上OA流程,通过审批后库房才安排发料。

所以很多人更愿意从废板子上拆下来用,有走流程这个时间,自己早就改好了。


2、带大家一起回顾一下基础知识,DC/DC电路基本工作原理,输出电感跟纹波的关系,以及如何计算电感值。

如下图,一个降压电路,它是由MOS开关管Q1、电感L1、二极管D1和电容组成。

基本工作原理:

1、当Q1打开,Vin给电感L1充电,流过电感L1的电流逐渐增加;

2、当Q1关闭,电感L1通过负载和二极管放电,L1的电流逐渐减小。
所以,BUCK电路基本工作过程,就是对电感充放电的过程。

下面一起来计算一下电感:

假设开关电源的最大输入电压为12V,输出电压为5V,输出电流为1A,最大纹波电流为300mA,f=300kHz。


计算如下,其中D是占空比,VL是电感两端的电压。


电感值通常要留一定的余量,一般是20%-30%,如果我们取20%,则电感选取46.68uH,实际比较接近的电感值为47uH。


那为什么会预留20%余量,这个余量怎么理解?

如果电感量减小了,能量储存可能不够,只能通过提高开关频率来满足负载需求,提高频率带来的问题是MOS管的开关损耗增加。如果电感增大了,确实可以减小电感纹波电流,从而减小输出纹波电压,但是DCR也会变大,饱和温升电流会减小,同时环路动态响应也会变慢。所以需要折中考虑再选择,一般推荐20%-30%。


既然说到DCR,那咱们就一起来了解电感比较重要的两个参数(其他没写到的大家感兴趣可以自己搜索一下)


  • DCR

英文全称为DC Resistance,即直流电阻,可以理解成电感上串联了一个电阻,它会直接引起电感的导通损耗,电感会因为直流电压特性而下降,从而导致纹波增加

尤其是在重载情况下,DCR热损就很明显。所以咱们在选型的时候,对于DCR基本要求都是越小越好,DCR 越小,效率和温升都会越好。

  • Isat

英文全称Saturation Current,它表示电感的饱和电流。
简单说,就是管子导通时,电感将能量储存起来;关断时,将电感中储存的能量提供给负载,以维持负载电流的持续。随着电感电流的增加,电感量会衰减,这是由磁芯材料决定的,如果衰减过大,导致电感失效,电感就变成了一根导线,此时称电感饱和了。

我们在进行选型时,要确保Isat大于负载电流。所以,如上的实例还应该包含峰值电流的计算。

Imax=Iave+△I/2=1+0.3/2=1.15A

流过电感的峰值电流Isat要大于1.15A,一般建议Isat要比Imax高大约20%-30%,实际选择的Isat要大于1.15*1.25=1.43A。


最后再提一句,推荐选用带磁屏蔽封装的电感,产生的噪声小, EMC性能也会好一些。不然就会像群里这位兄弟遇到的一样,太离谱了。



声明:


 
声明:原创文章,转载请注明出处。本号对所有原创、转载文章的陈述与观点均保持中立,推送文章仅供读者学习和交流。文章、图片等版权归原作者享有,如有侵权,联系删除。  

来源:硬件笔记本
电源电路电子芯片材料
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-11-26
最近编辑:8分钟前
硬件笔记本
本科 一点一滴,厚积薄发。
获赞 157粉丝 47文章 838课程 0
点赞
收藏
作者推荐

它无人不知,强的可怕,紧追比亚迪,硬件工程师内推

大家好。我是王工。咱们国内的新能源汽车应该是在2014年开始推出,国家也出台了一系列优惠政策用于扶持推动新能源汽车产业的发展。我之前也说过,很多人看到新时代的风口,新能源这块大蛋糕,大家都想分一杯羹,所以群雄逐鹿。因为是新型行业,所以问题颇多,毕竟我也在新能源行业干过两年,有过一些亲身的感受。老板的思想都是先抢占市场,产品基础功能没问题就可以发货,后面再慢慢修复BUG,我想那时候大多数企业都是这样的吧。基础不牢,地动山摇。虽然东西卖出去了,但售后也越来越忙了,卖的越多,维修的就越多。以至于很多东西都乱套了。专业人才,行业标准,测试设备,供应链都是问题,当你做了你就会知道,这是一个无底洞,没有庞大的经济支撑,很难活下去,最终只有一个结局:死路一条。一晃10年过去了,咱们国家的新能源车企倒了一大片,除了最近的极越,高合和哪吒,还有很多很多,少说也有几十个。新能源这条道也是一个大筛子,是一个优胜劣汰的过程,挺过来你就赢了,但大多数人都死在了半路上。所以,要想在新能源行业立足,雄厚的资金是强大的后盾,同时也要有较好的技术支撑。比亚迪是领头羊,奇瑞是强劲对手,除此之外,我个人比较看好吉利,除了造车很强,还有你不知道的其它业务 :1、吉利有自己的芯片,自己的操作系统。图片来源易车 吉利有自己研发的芯片,国内首款车规级7纳米智能座舱芯片“龙鹰一号”,打破“卡脖子”的瓶颈,在这颗芯片的基础上与星纪魅族联合打造了一款银河Flyme Auto的智能座舱系统。还有银河NOS操作系统,想要了解更多,大家可以网上去查一下。2、一箭十星,拒绝马斯克独霸太空。今年9月6日10:30,吉利在太原卫星发射中心以一箭10星方式发射成功。吉利未来出行星座在轨部署的卫星数量达到了30颗,实现了24小时全球 90%区域的覆盖,并正式为海外用户提供卫星通信服务,是中国商业航天企业首次面向全球用户提供低轨卫星通信服务。3、飞行汽车(电动垂直起降飞行器)吉利的eVTOL(电动垂直起降飞行器)项目真的很酷,吉利通过旗下的沃飞长空公司,自主研发的AE200型eVTOL航空器,不仅可以用于载人,还可以用于载物。说人话,此项目主要用于低空经济,解决市内交通拥堵问题。之前看新闻,成都上班以后可以飞的,项目非常具有前瞻性。声明: 声明:原创文章,转载请注明出处。本号对所有原创、转载文章的陈述与观点均保持中立,推送文章仅供读者学习和交流。文章、图片等版权归原作者享有,如有侵权,联系删除。 来源:硬件笔记本

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习计划 福利任务
下载APP
联系我们
帮助与反馈