低功耗電源的電感選擇

摘要：討論超低功率、超高效率Buck電路的電感選擇。

關鍵詞：低功耗電源；Buck拓撲；電感選擇；磁芯損耗

超低功率或者超高功率開關電源的電感，并不象一般開關電源那樣容易選擇。目前常規(guī)的電感都是為一些主流設計所制造，并不能很好地滿足一些特殊設計。本文主要討論超低功率、超高效率Buck電路的電感選擇問題。典型應用實例就是小體積電池長時間供電設備。在這種電路中，讓工程師感到棘手的問題主要是電池容量(成本與體積)與Buck電路體積、效率之間的矛盾。為了減小開關電源的體積，最好選擇盡可能高的開關頻率。但是開關損耗以及輸出電感的損耗會隨著開關頻率的提高而增大，而且很有可能成為影響效率的主要因素，正是這些矛盾大大提高了電路設計的難度。

Buck電路的電感要求

對工程師而言，鐵磁性元件(電感)可能是最早接觸的非線性器件。但是根據(jù)制造商提供的數(shù)據(jù)，很難預測電感在高頻時的損耗。因為制造商通常只提供諸如開路電感、工作電流、飽和電流、直流電阻以及自激頻率等參數(shù)。對于大部分開關電源設計來說，這些參數(shù)已經足夠了，并且根據(jù)這些參數(shù)選擇合適的電感也非常容易。但是，對于超低電流、超高頻率開關電源來說，電感磁芯的非線性參數(shù)對頻率非常敏感，其次，頻率也決定了線圈損耗。

對于普通開關電源，相對于直流12R損耗來說，磁芯損耗幾乎可以忽略不計。所以通常情況下，除了“自激頻率”這個與頻率有關的參數(shù)外，電感幾乎沒有其他與頻率相關的參數(shù)。……