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透过电感损耗看电源功耗,核算一点不杂乱

电源的功耗是多方面的,包括开关损耗、输入/输出电容损耗、控制器静态功耗以及电感损耗。本文主要介绍 算起来很简单的电感损耗。电感损耗包括两方面:其一是与磁芯相关的损耗,即传统的铁损;其二是与电感绕组相关

1、概述

电源的功耗是多方面的,包含开关损耗、输入/输出电容损耗、控制器静态功耗以及电感损耗。本文首要介绍 算起来很简单的电感损耗电感损耗包含两方面:其一是与磁芯相关的损耗,即传统的铁损;其二是与电感绕组相关的损耗,即一般所谓的铜损。

Total Power Dissipation(W)= CopperLoss + CoreLoss

CopperLoss = IRMS2*RDC(mΩ)/1000

CoreLoss一般经过查厂商的表格得出。

某主板上的开关电源相片

2、核算方法

以Pulse的PA1513NL系列的电感为例,选用PA1513NL.321NLT。在其官网上下载到的datasheet如下。根本的参数为:电感值为320nH,直流电阻为0.53±11.3%。

在规划中,咱们将这个电阻用在了开关频率为600kHz,负载电流ILOAD为30A的BUCK电路中,其间Iripple=30%*ILOAD

依据以上公式,能够很简单核算出最大的铜损为:

CopperLoss = IRMS2* RDC(mΩ)/1000 =(30A)2 *(0.53*111.3% mΩ)/1000 = 0.531W

关于最大铁损,先要核算出△B:(因为电感值差错是一个曲线,所以用normal值核算)

△B = .23* L(nH)* △I = 0.23 * 320(nH)* 30% * ILOAD = 662.4

因为开关电源作业在600KHz的频率下面,查表能够得到铁损大概在0.18W左右。

那么总的损耗如下:

Total Power Dissipation(W)= CopperLoss + CoreLoss = 0.711W

经过查表,能够得到电感在正常作业的状况下,温升大概是45摄氏度。

评价电感的损耗首要作用是,一是看电感的损耗是否会引起电感过热的状况,导致电感值下降乃至损坏;第二个作用是用来调整电感的参数,提高整个电源转化体系的功率。

3、关于CoreLoss

其实许多电感公司的datasheet上都没有给出CoreLoss的核算方法以及曲线,假如这样的话,核算铁损就简直成为一个不可能工作了。关于这个状况,有两个主张。

假如这个电感是用在很大电流的而且比较要害的设备中的话,那么电感请选有供给铁损的供货商,比方Pulse,Wurth,JW Miller等;

假如是在电流比较小或许开关频率比较低的场合,一般铁损并不是要害因素。那么先评价铜损是否OK,留有必定的裕量,假如在后续的测验中发现电感过热的话,想办法下降电源的开关频率,或许选用DCR小一点的电感。

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