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功率電感在交換周期中的性能變化差異

時(shí)間:2015-07-03 13:39:31:本站瀏覽次數(shù):2076

  功率電感在交換周期中,因磁芯功率電感磁性能量變化所造成的能源耗損,為導(dǎo)通時(shí)間以磁能方式存入磁芯、以及在關(guān)閉時(shí)由磁芯所提取磁能量間的差異。因此,存入磁芯的總能量為圖二中B-H回路陰影區(qū)域乘上磁芯的體積大小。

  當(dāng)功率電感電流下降時(shí),磁場(chǎng)強(qiáng)度降低,磁通密度會(huì)循著圖二中的不同路徑(依據(jù)箭頭的方向)變化,其中大部分的能量會(huì)進(jìn)入負(fù)載,儲(chǔ)存能量與發(fā)出能量間的差,就是能量的耗損。磁芯的能量耗損為B-H回路所畫出的區(qū)域乘上磁芯的體積,這個(gè)能量乘以切換頻率就是功率耗損。遲滯耗損依函數(shù)而定,對(duì)大部分的鐵氧體材料來(lái)說(shuō),n大約位在2.53的范圍,但這只有在磁芯沒有成為飽和狀態(tài)、同時(shí)交換頻率落在規(guī)定運(yùn)作范圍內(nèi)才有效。

  移動(dòng)電話、相機(jī)、筆記本電腦的磁盤驅(qū)動(dòng)器以及便攜式音頻播放器只是少數(shù)還在使用的傳統(tǒng)電子元件,現(xiàn)在需要更多的是功率電感器。將日益復(fù)雜的電路整合到更加狹小的電路板空間中的巨大的市場(chǎng)壓力導(dǎo)致了性能更佳的、極具競(jìng)爭(zhēng)力的、更為精巧的終端元件的需求增大。

  電路板上的大功率轉(zhuǎn)化終端元件的廣泛應(yīng)用也導(dǎo)致了高效率直流轉(zhuǎn)換器和更精細(xì)電感器需求的增加。元件制造商都花重金在材料與制作上發(fā)展、生產(chǎn)和改善繞線和多層片式電感器,用具有相等或更好的性能的但也更加精細(xì)的設(shè)計(jì)來(lái)迎合市場(chǎng)的需要。

  在便攜式電子產(chǎn)品的電源供應(yīng)器設(shè)計(jì)當(dāng)中,面臨的最大挑戰(zhàn)是,既要提高電源供應(yīng)器的工作效率還要減小它的尺寸,也就是說(shuō)要設(shè)計(jì)在電力供應(yīng)設(shè)計(jì)中最好使用最小的功率電感器。解決此難題的辦法之一是,提高DC/DC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率,這是影響功率電感和小尺寸元件的關(guān)鍵。

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