buck电源中电感大小的计算
LDO的热损耗功率:
buck电源中电感大小的计算:
实际上datasheet上面会给出推荐的电感大小:
根据流过电感的电流波形进行判断电感是大还是小:
BUCK电路中电感的选型:
当流过电感的电流超过其**饱和电流**时,会发生以下几种情况:
1. 电感饱和
饱和现象:电感的磁芯在一定电流下会达到饱和状态,导致电感的感抗降低。这意味着电感无法继续储存更多的能量,电流将不再随电压增加而增加。
-感抗降低:饱和后,电感的有效感抗显著下降,导致电流的增加更加迅速,可能引发电流剧增。
2. 过热
功耗增加:在饱和状态下,电感的损耗会增加,可能导致电感发热,尤其是在高频应用中。过热可能会损坏电感的绝缘材料,导致短路或电感失效。
TVS(瞬态电压抑制器)的钳位电压和击穿电压:
TVS 是一种用于保护电路免受瞬态电压冲击(如浪涌、静电放电等)影响的元件。了解TVS的钳位电压和击穿电压对于选择合适的保护器件至关重要。
1. 击穿电压
击穿电压是TVS在正常工作状态下不导通的情况下,当施加的反向电压达到一定值时,TVS开始导通的电压。 在击穿电压以下,TVS器件不会导通,保持高阻抗状态。并在数据手册中指定。TVS的击穿电压应大于电路正常工作的最大电压,以避免在正常条件下误导通。
2. 钳位电压
钳位电压是指在瞬态事件(如浪涌)发生时,TVS导通后所维持的电压水平。它是瞬态过压事件中TVS能限制的最高电压。当瞬态电压超过击穿电压时,TVS器件导通并将过电压限制在钳位电压以下。 钳位电压通常表示为V<sub>C</sub>,并在瞬态电流达到特定值时测量。钳位电压应低于电路元件的耐压,以确保保护效果。
开关电源啸叫现象及其产生原因:
啸叫(或称振铃)是一种常见的开关电源(SMPS)现象,表现为在电源输出或开关频率附近产生的高频噪声。这种现象不仅会影响电源的性能,还可能导致其他电子设备的不稳定和故障。
1. **啸叫的定义**
开关电源的啸叫通常表现为周期性的高频振荡,声音可能像“嗡嗡声”或“啸叫声”。这种声音是由于电源内部电路(如电感、变压器、滤波器等)在开关操作中产生的电磁振荡。
2. 产生原因
1. 磁性元件的特性
- 电感饱和:当电感达到饱和状态时,磁通密度限制了电感的感应能力,导致电流剧烈变化,从而引发振荡。
- 变压器的漏感和耦合不良:漏感会导致电流波形不理想,引起高频振荡。
2. PCB布局与设计
- 不良布局:高频开关的导线布局不合理,可能引发寄生电感和电容,导致信号反射和振荡。
- 接地不良:不良的接地会引起共模噪声和地环路,进一步引发啸叫。
3. 开关频率
- **开关频率选择不当:在选择开关频率时,如果频率与某些元件的自然谐振频率接近,可能引发振荡。
4. 反馈回路设计
- 控制环路不稳定:反馈回路设计不当,增益过高或相位裕度不足,容易引发环路振荡。
5. 输出滤波器
- 滤波器参数选择不当:输出滤波器的电容和电感选择不合适,导致无法有效抑制高频噪声。
3. 防止啸叫的措施
- 合理设计PCB布局:减少寄生电感和电容,确保良好的接地。
- 选择合适的开关频率:避开组件的自然谐振频率。
- 优化反馈控制环路:确保环路稳定,增益和相位裕度足够。
- 使用高质量的磁性元件:选择适合频率范围的电感和变压器,避免饱和。
- 增加输出滤波:使用合适的电容和电感进行高频噪声滤波。