如上图所示:某buck芯片常见的外围电路结构,那么想问大家一下?这个电路很常见,做硬件的应该都比较熟悉。那么问一个小问题:大家平时如何设计此类电路?
简单思考几个问题,有些问题也是我一直在想的:
1、如何确定buck电路开关频率?
2、输入输出电容如何选取?
3、续流二极(默认异步)管选取多大的?需要多大的封装?
4、电感值如何选取?
5、buck电路关键发热器件散热如何计算?
6、电路效率如何计算?
7、对于初次使用的buck电源芯片,如何做模块性能测试?
关于以上几个问题,我想说:我不会,准确点说会一点,我觉得这部分内容可以研究下!
今天我们先来搞定其中一个,关于如何选取buck电路的电感大小
先来问问大家平时如何选取buck电路的电感?
根据datasheet上推荐的来;
咨询原厂FAE;
没计算过,都是拿来公司的直接调用,基本不想为什么选取这个值?
自己计算。
我估摸着大体上面几种都涵盖了吧。如果没盖住,私信我,我还可以再加几条
对于有些芯片厂商,他们会有针对自家芯片的仿真设计,这样的话其实很方便我们快速验证设计,比如下面这家的。这是国外某款buck芯片,左侧是输入的设计指标,右侧是参考电路输出,当然除了原理图之外还有其他很多参数,动态响应、效率、BOM、参考layout等等。
从图中我们可以看出,当设计参数满足输入电压12V、输出电压5V、最大输出电流2A、频率500kHz、电感电流纹波系数0.3时,我们仿真出的电感值是10uH。
那么如果手动计算呢?我们验证下是否和仿真结果一致,理论计算值会不会翻车?
我们基本上从每个buck芯片的手册中可以找到关于电感的一些描述,其中基本都会有如下红色框框中的公式。解释公式中的参数含义:
VOUT:输出电压,本例中为5V,VIN:输入电压,本例中为12V
fs:开关频率,本例中为500kHz
△IL:电感上的纹波,一般取电感电流的0.3倍,本例中为2*0.3
带入参数计算L=12V*(1-5/12)/(500k*0.3*2)=9.72uH≈10uH。
注:一般L取值时建议留20%的余量
最后,本文介绍的方法更偏向于应用设计,如果你了解更多知识,可以自行研究关于buck电路中电感公式的推导。
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