开关电源电感的选取
开关电源输出端电感详解
开关电源输出端电感详解开关电源是一种广泛使用的电力转换技术，其输出端的电感是其中一个重要组成部分。
开关电源输出端的电感主要起到滤波、储能和稳定电流的作用，下面将对其进行更详细的介绍。
一、开关电源输出端电感的作用滤波作用：开关电源输出端的电感可以有效地滤波。
当电感靠近开关电源的输出端口时，它可以过滤掉输出信号中的高频噪声，使输出信号更加纯净。
储能作用：开关电源输出端的电感还可以起到储能的作用。
当电流通过电感时，电感会将一部分电能转化为磁能，并将其储存起来。
在需要时，电感可以将储存的磁能再次转化为电能，从而满足电路中负载的需求。
稳定电流作用：开关电源输出端的电感还可以稳定电流。
由于开关电源的输出存在波动性，而电感可以抑制这种波动，从而保持输出电流的稳定性。
二、开关电源输出端电感的工作原理开关电源输出端电感的工作原理主要基于楞次定律，即“感应电流的磁场总是会阻碍引起感应电流的磁通量的变化”。
当电流通过电感时，电感会产生一个自感电动势，这个自感电动势可以阻碍电流的变化，从而起到滤波和稳定电流的作用。
具体而言，当电流增加时，自感电动势会阻碍电流的增加，从而减缓电流的增长速度，使得电流不会突然增大。
当电流减小时，自感电动势会阻碍电流的减小，从而减缓电流的减小速度，使得电流不会突然减小。
这样，电感可以有效地平滑电流波动，从而保持输出电流的稳定性。
此外，电感还可以将电路中的交流电转化为磁能，并将其储存起来。
当负载需要能量时，电感可以将储存的磁能再次转化为电能，以满足负载的需求。
三、开关电源输出端电感的选型在选择开关电源输出端的电感时，需要根据电路的具体要求和负载的特点进行合理选择。
电感容量的选择：电感容量是选择电感的重要因素之一。
如果电容量过小，可能无法满足电路的要求，无法有效滤波和稳定电流；如果电容量过大，可能会导致电路过度反应，甚至产生反向电动势。
因此，需要根据电路的具体要求选择合适的电感容量。
工作电压的选择：根据电路的工作电压选择合适的电感。
开关电源电感选型计算
开关电源电感选型计算开关电源电感是一种重要的元件，用于存储能量和滤波。
正确选择合适的电感对于开关电源的性能和稳定性至关重要。
我们需要确定电感的额定电流。
额定电流是指电感所能承受的最大电流。
一般来说，电感的额定电流应大于电路中最大负载电流的1.2倍，以保证电感的正常工作。
接下来，我们需要确定电感的工作频率范围。
开关电源工作频率一般在几十kHz到几MHz之间，不同的工作频率需要选择不同的电感。
然后，我们需要根据开关电源的输出功率来确定电感的大小。
电感的大小决定了开关电源的输出电流波形的平滑程度。
一般来说，输出功率越大，电感的大小也应越大。
开关电源电感的电感值还应满足以下要求：1. 电感的直流电阻应尽可能小，以减小功率损耗；2. 电感的铁芯材料应具有较高的饱和磁感应强度和较低的磁滞损耗；3. 电感的铁芯材料应具有较低的温升和较高的工作温度范围。
根据以上要求，我们可以计算出电感的具体数值。
计算方法如下：1. 首先，根据开关电源的输出功率和工作频率，确定电感的工作电流。
工作电流一般为输出功率除以输出电压；2. 然后，根据电感的工作电流和额定电流的比值，确定电感的安全系数。
安全系数一般为1.2到1.5之间；3. 接下来，根据电感的安全系数和工作电流，计算出电感的额定电流；4. 根据电感的额定电流和工作频率，确定电感的工作电感值。
工作电感值一般为额定电流除以工作频率。
我们还需要注意一些其他因素来选择合适的电感。
例如，开关电源的尺寸和重量限制，以及成本因素等。
开关电源电感的选型计算方法包括确定额定电流、工作频率范围，根据输出功率确定电感大小，并考虑电感的直流电阻、铁芯材料特性和安全系数等。
选择合适的电感对于确保开关电源的性能和稳定性至关重要。
开关电源电感计算总结
开关电源电感计算总结公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
开关电源电感选择
1.开关电源选择主要控制两个参数：
一个是电感peak current，即电感的峰值电流不能超过电感的饱和电流。
峰值电流可通过调节电感量等来控制，可以通过电感平均电流加上（电感纹波电流/2）来衡量。
一个是inductor peak to peak ripple 即电感纹波电流，即△I，根据公式：
△I=VS*D/(FS*L) **（此公式为近似公式，如手册有公式可按手册上计算）
可以根据纹波电流要求计算出电感量。
一般△I按电感DC current即电感平均电流来计算，具体取的百分比手册会给出一般10%-40%。
电感的DC current计算公式：
I DC =VOUT*IOUT/(VIN*η)，η为转换效率
电感的纹波电流越大，电感上耗散的功率就越大，增加EMI同时也会造成输出的纹波越大，又由于△I与电感成反比，从这个角度看，电感越大越好。
但是，电感越大，会造成开关电源反馈回路增益降低，降低系统的工作带宽，可能导致系统工作不稳定，而且还存在电感越大，尺寸越大的问题。
电感过小会降低输出电流，效率，产生较大的输入纹波。
因此，在选择电感式，要从功耗和电感尺寸、电感量上折中选择。
2.电感计算流程
先列出已知参数VOUT ,VIN, IOUT,FS, η
计算I DC ，根据需要定△I
计算电感量L
3.其他
电感的选择还存在一个参数的选择：电感的直流阻抗，这个参数影响开关电源的转换效率。
电感的直流阻抗与封装形式有关，与尺寸成反比。
开关电源设计计算公式包括电容开关管的选取
1、因输出电压12V输出电流1A故输出功率：
Pour=Vo*Io=12.0V*1A=12W
2、设变压器的转换效率为80%，则输出功率为12W的电源其输入功率：
Pin=Pout/效率=
3、因输入最小电压为90VAC，则直流输出电压为：
Vin=90* =127Vdc
故负载直流电流为：I= =
13、计算辅助绕组匝数：
CDQZ-5107 SEHOTTKY计算方法
1、由于前面计算变压器可知：
Np=82T ；Ns=13 T
2、在输入电压为264Vac时，反射到次级电压为：
Vmax=264Vac* =373 V
V = * Vmax = *373=59.5 V
3、设次级感量引起的电压为：（VR：初级漏感引起的电压）
V = * V = *90=14.5 V
二、输出电解电容计算方法
1、设定工作频率为f=60KHZ则
2、因为最小输入电压，90Vac,取反射电压为90Vac，根据磁平衡原理，计算出最大占实比
（90* -20）*D=90（1-D）
D-0．457
3、计.算出TOFF. TON
TOFF=（1-D）*T=13us TON=16.7-13=3.7us
1
输入电压电流
1
1
1
CDQZ-5107 MOSFET计算方法
1、由于前面计算变压器可知：
Np=Ns=13 T
2、输入电压最大值为264Vac，故经过桥式整流后，得到：
Vmax=264Vac* =373 V
3、次级反射到初级的电压为：
V = * V = *12=76V
4、由前面计算变压器可知，取初级漏感引起的电压，V =90 V ，故MOFET要求耐压值为：
电感电容计算
纹波电流的大小同样会影响电感器和输出电容的尺寸，纹波电流一般设定为最大输出电流的10%~30%，因此对降压型电源来说，流过电感的电流峰值比电源输出电流大5%~15%。
降压型开关电源的电感选择为降压型开关电源选择电感器时，需要确定最大输入电压、输出电压、电源开关频率、最大纹波电流、占空比。
下面以图2为例说明降压型开关电源电感值的计算，首先假设开关频率为300kHz、输入电压范围12V±10%、输出电流为1A、最大纹波电流300mA。
图2：降压型开关电源的电路图。
最大输入电压值为13.2V，对应的占空比为：D＝Vo/Vi＝5/13.2＝0.379 (3)其中，Vo为输出电压、Vi为输出电压。
当开关管导通时，电感器上的电压为：V＝Vi－Vo＝8.2V (4)当开关管关断时，电感器上的电压为：V＝-Vo－Vd＝-5.3V (5)dt＝D/F (6)把公式2/3/6代入公式2得出：升压型开关电源的电感选择对于升压型开关电源的电感值计算，除了占空比与电感电压的关系式有所改变外，其它过程跟降压型开关电源的计算方式一样。
以图3为例进行计算，假设开关频率为300kHz、输入电压范围5V±10%、输出电流为500mA、效率为80%，则最大纹波电流为450mA，对应的占空比为：D＝1－Vi/Vo＝1－5.5/12＝0.542 (7)图3：升压型开关电源的电路图。
当开关管导通时，电感器上的电压为：V＝Vi＝5.5V (8)当开关管关断时，电感器上的电压为：V＝Vo＋Vd－Vi＝6.8V (9)把公式6/7/8代入公式2得出：请注意，升压电源与降压电源不同，前者的负载电流并不是一直由电感电流提供。
当开关管导通时，电感电流经过开关管流入地，而负载电流由输出电容提供，因此输出电容必须有足够大的储能容量来提供这一期间负载所需的电流。
但在开关管关断期间，流经电感的电流除了提供给负载，还给输出电容充电。
开关电源中的电感确定：开关频率低，由于开和关的时间都比较长，因此为了输出不间断的需要，需要把电感值加大点，这样可以让电感可以存储更多的磁场能量。
大功率开关电源的电感参数设计
图 ３ Ｂ ｏｔ ｏｓ变换 器 等 效 电路 １ ． 工作原 理 ．２ ２ 图 １Ｂ ｃ ｕｋ变换 器 等 效 电路 １ ． 作 原 理 ．２工 １
Ｏ
０
Байду номын сангаас
Ｏ
０
Ｉｓ
图 ２电 感 电流 曲线 图 在 Ｔ 的 导通 阶段 ， ０时刻 到 ｔ 时刻 ， 过 电感 线 圈 Ｌ的 电 流 ｒ 即 ｌ 流 ｉ ｉ 在 电感 线 圈 Ｌ未饱 和 前 ， ｓ． ＝． ， 电流 ｉ呈 线性 增 加 。电 流 ｉ除 了给负 ， 载 Ｒ提 供 电 流 Ｉ 外 ， 给 电容 ｃ充 电 ， ｉ Ｉ＋ ， 为 充 电 电流 ， ｏ 还 即 Ｌ Ｏｉｉ ＝ 负 载 Ｒ两 端 的 电压 为 Ｖ 。 ｏ 在 Ｔ 截 止 阶段 ，－ ｒ ｈ ｔ时刻 ， 由于 线 圈 Ｌ中存 在 磁 场 ，ｒ 止 时 ， ．截 ｒ 为保 持 其 电流 ｉ不 变 ， 圈 Ｌ两 端 的 电压极 性 将 翻 转 。 电流 ｉ呈线 线 性 下 降 ， ｉ Ｉ 时 ，ｉ仍 可 为 电 容 ｃ提 供 充 电 电 流 ， ｉ Ｉ 时 ， 当 ＬＯ ＞ ． 在 Ｌ Ｏ 电 ＜ 容处 于 放 电状 态 ， 时 Ｉ＝ ５ ｉ为 放 电 电流 。 工 作 中 ， 、 ｏ 这 ｏ ｉ＂ ， ｉ 在 Ｉ ｖ 始终 ｏ 维持 不 变 。 如 图 ２ 示 ， 在 周 期 Ｔ 内 ， 下 降 连续 变 化 ， ｉ始终 不 为 所 ｉ ｓ 上升 但 。
２１１稳 态分 析 ．．
（ ） 满 足流 经 电感 线 圈 Ｌ的 电 流 ｉ连 续性 的要 求 ， 析 电感 １从 分
管理 和 组织 管 理 的重 要依 据 ， 同时 也成 为 了企 业进 行 优 化技 术 和 增 式 中 ， 习项 △ａ 每 炉 喷吹 结束 后 及 时学 习 实 际数 据 ， 预测 加 效 益 的重 要理 论 支 撑 ， 学 在 并 实现 了企 业 生 产管 理 的有 效提 高。 下一 炉 ｙ Ｆ ｘ 。 －（值 ） 操作 指 令记 录和设 备 状 态记 录 ： 对 炼 钢 企业 操 作 过程 中出 现 在 人 工智 能 方法 ： 的问 题进 行 责任 确 定 和具 体 故 障分 析 时 ， 要 通 过 对 系统 操作 过 就需 此 种 方法 主要 是 科 学 家 根 据人 类 的思 维 模 式 对 机 器 进 行 模 拟 程 中记 录 的 完 整数 据 进 行 细 致 的分 析 并 以此 作 为 对机 器 和 系统 故 决 策 ， 是 在 吸取 了众 多 的 人类 生 产 经验 的过 程 中提 高 了模 型 的弹 障 的分 析 依 据 ， 而 找 出故 障发 生 的原 因 ， 它 进 由相 关 的技 术人 员 进 行 性 ， 一 定 意义 上 弥补 了传统 的生产 模 型不 足 。 在 故 障 分析 找 出解 决 的 方法 ， 免在 以后 的操 作过 程 中出现 相 类 似 的 避 ４ 管 理功 能 ． ５ 问题 ， 着时 间 的推 移 ， 产 的故 障也 会相 应 的 减少 。 随 生 企 业 的 炼 钢生 产 管 理 的 过 程 主要 就 是 信 息 收集 和物 流 相 结 合 ５结 束语 的生 产 过 程 ， 了达 到 理 想 的 生产 过 程 管 理 ， 必 须 重 视 信 息 和物 为 就 通过 对使 用 该项 技 术 的 企业 进 行 跟踪 调 查 ， 们 发现 了此项 技 我 流 的收 集 和管 理 ， 用 转 炉动 态 炼 钢 的过 程 中要使 用 强 大 的 信息 术 与 其他 技 术相 比具 有很 多 的优 点 ： 学 的设 计 、 装 合 理 、 能 齐 在使 科 安 功 采集系统 ， 做好信息处理工作 ， 以达到实现过程级控制。 这一功能主 全 等 ， 作 的过 程 中实 现 了企 业 对 过 程 级 控制 的完 成 ， 在工 促进 了产 要 侧 重 两个 方 面 ： 量 的 增加 ， 证 了产 品的 质量 。这 项技 术 不 仅 可 以在 本行 业 使 用也 保 炼钢企业必须具备了高速的网络系统 ， 对于数据 的采集能够实 可 以被 用 于其他 行 业 。 我们 在 发现 其 优点 的 同时 也 看到 了其在 生 产 现 完 整 的收 集 ，可 以通 过 网络 传 输 到 企业 内部 生 产 管 理 的局 域 网 过程中的问题 ， 比如在操作 系统中对某些设备的控制方面还有待修 上 ， 行 系 统 的收 集 整 理 。炼 钢 厂 ４ 炉 系 统包 括 三 个 子 系统 ： 进 ＃转 转 正和提高。我们需要在实际的生产过程中善于发现问题 ， 以实现企 炉本 体 子 系统 ， 炉煤 气 回收子 系 统 ， 余 热利 用 子 系统 。 过对 业 利 益 最大 化 为 目标 ， 断 的完 善 该系 统 。 转 转炉 通 不 网络传输收集的数据进行整合和分析可以成为企业 内部进行优化
开关电源中，为什么频率越高，电感越小？
开关电源中，为什么频率越高，电感越小？先给出结论事实上，不仅仅是电感，在开关电源里，对于任何储能元件都有这样的结论。
我们不妨先回想一下电感在在开关电源中的作用，一般情况下电感通常有两个用处。
一个是滤波一个是储能那么当电源的工作频率上升之后，对它们的影响分别是什么呢？对于电感来说，当它做储能原件使用在稳态条件下，作为储能用的电感满足伏秒平衡，开关管导通时间内（电流上升段）的伏秒乘积须与开关管关断时间内（电流下降段）时的伏秒乘积在数值上相等。
如图所示，图中Ts代表一个开关周期，ton 代表开关管开通时间，toff代表开关管关断时间，Iave代表稳态时，电感电流的平均值。
伏秒平衡的原理比较绕口，我更习惯从能量上去理解：电源在开关管开通时间（ton）给电感充电的能量和电感在开关管关断的时间（toff）释放的能量相同。
也就是说在一定频率下，一个开关周期内，储能电感需要做两件事，1、接受能量 Wton2、释放能量 Wtoff然后，Wton = Wtoff理解这一步后，我们再往下看那么如果提高开关频率会发生什么变化呢？答案很显然：频率升高后，电感在一个开关周期所需要存储释放的能量也就减小，因此不需要太大的电感值。
（电感值越大，能储存能量的能力也就越大）。
通俗的说法，可以理解，你在家用盆在水龙头下接水。
刚开始1分钟开一次水龙头，1分钟关一次水龙头，每次能接一盆水。
现在提高水龙头的开关频率了，改成1秒开关一次水龙头，你还需要再用盆去接吗？直接用杯子不就行了。
拿杯子换盆，这是什么概念？这就是节约硬件资源啊，节省成本啊。
再上一张对比图（高频电感和工频电感对比图，左边是50Hz工频，右图是20kHz高频）对于用作滤波的电感来说从理论上面解释其实挺容易的，直接套经验公式，纹波大小和频率成反比，和电感成反比，因此，纹波要求不变，频率增大，电感值相应可以减小。
或者可以这样理解，频率增加，电流纹波个数增加，更加有利于滤波，因此电感值可以相应减小。
反激开关电源的工作原理变压器电感计算
反激开关电源的工作原理变压器电感计算反激开关电源是一种常见且广泛应用的电源设计，其工作原理涉及到变压器和电感的计算。
在了解反激开关电源的工作原理以及如何计算变压器和电感参数之前，首先我们需要了解反激开关电源的基本结构和工作原理。
反激开关电源由输入滤波电路、整流电路、能量存储元件、PWM控制电路和输出稳压电路等部分组成。
其中，能量存储元件通常采用电感元件，用于存储能量并实现电压转换。
PWM控制电路通过控制开关管的通断来调节输出电压，从而实现稳定的输出电压。
在反激开关电源的工作过程中，输入电压首先经过输入滤波电路进行滤波处理，然后经过整流电路转换为脉冲电压输入到能量存储元件中。
能量存储元件中的电感在输入信号变化时会存储和释放能量，从而实现电压转换。
PWM控制电路会根据输出电压的反馈信号来控制开关管的通断，调节输入到变压器的信号，从而实现稳定的输出电压。
在设计反激开关电源时，变压器和电感的参数计算是至关重要的。
变压器的参数包括匝数、芯型、匝比等，而电感的参数则包括电感值、电流波形等。
在计算变压器的参数时，需要根据输入输出电压、电流等参数来确定变压器的匝数和匝比，以及芯型的选择。
在计算电感参数时，则需要考虑电感值的大小以及电流波形对电感的影响。
需要注意的是，在进行变压器和电感的参数计算时，要考虑电路的效率、功率损耗以及工作频率等因素，以确保电源设计的稳定性和可靠性。
此外，还需要注意防止电磁干扰和电磁兼容性问题，以满足相关的电磁兼容标准要求。
综上所述，反激开关电源是一种常见的电源设计，在设计过程中需要充分理解其工作原理和计算变压器、电感等参数。
通过合理设计和计算，可以实现电源设计的稳定性和高效性，满足不同应用场景的需求。
1。
开关电源的电感选择和布局布线
开关电源的电感选择和布局布线注意：所有下标的内容均用括斜弧代替，请读者留意！开关电源（SMPS， Switched-Mode Power Supply）是一种非常高效的电源变换器，其理论值更是接近100%，种类繁多。
按拓扑结构分，有Boost、Buck、Boost-Buck、Charge-pump等；按开关控制方式分，有PWM、PFM；按开关管类别分，有BJT、FET、IGBT等。
本次讨论以数据卡电源管理常用的PWM控制Buck、Boost型为主。
开关电源的主要部件包括：输入源、开关管、储能电感、控制电路、二极管、负载和输出电容。
目前绝大部分半导体厂商会将开关管、控制电路、二极管集成到一颗CMOS/Bipolar工艺的电源管理IC中，极大简化了外部电路。
其中储能电感作为开关电源的一个关键器件，对电源性能的好坏有重要作用，同时也是产品设计工程师重点关注和调试的对象。
随着像手机、PMP、数据卡为代表的消费类电子设备的尺寸正朝着轻、薄、小巧、时尚的趋势发展，而这正与产品性能越强所要的更大容量、更大尺寸的电感和电容矛盾。
因此，如何在保证产品性能的前提下，减小开关电源电感的尺寸（所占据的PCB面积和高度）是本文要讨论的一个重要命题，设计者将不得不在电路性能和电感参数间进行折中（Tradeoff）。
任何事物都具有两面性，开关电源也不例外。
坏的PCB布局布线设计不但会降低开关电源的性能，更会强化EMC、EMI、地弹（grounding）等。
在对开关电源进行布局布线时应注意的问题和遵循的原则也是本文要讨论的另一重要命题。
一开关电源占空比D、电感值L、效率η公式推导Buck型和Boost型开关电源具有不同的拓扑结构，本文将使用如图1-1、1-2所示的电路参考模型[1]：参考电路模型默认电感的DCR（Direct Constant Resistance）为零。
Buck/Boost型开关电源，伴随开关管的开和关，储能电感的电流波形如图1-3所示：从图中可以看到，电感的电流波形等价于在直流I(DC)上叠加一个I(P-P)值为ΔI的交流。
开关电源输入：共模电感，X电容，Y电容，差模电感理论计算
开关电源输入：共模电感，X电容，Y电容，差模电感理论计算引言在开关电源中，EMI滤波器对共模和差模传导噪声的抑制起着显著的作用。
在研究滤波器原理的基础上，探讨了一种对共模、差模信号进行独立分析，分别建模的方法，最后基于此提出了一种EMI滤波器的设计程序。
高频开关电源由于其在体积、重量、功率密度、效率等方面的诸多优点，已经被广泛地应用于工业、国防、家电产品等各个领域。
在开关电源应用于交流电网的场合，整流电路往往导致输入电流的断续，这除了大大降低输入功率因数外，还增加了大量高次谐波。
同时，开关电源中功率开关管的高速开关动作（从几十kHz到数MHz），形成了EMI（electromagnetic interference）骚扰源。
从已发表的开关电源论文可知，在开关电源中主要存在的干扰形式是传导干扰和近场辐射干扰，传导干扰还会注入电网，干扰接入电网的其他设备。
减少传导干扰的方法有很多，诸如合理铺设地线，采取星型铺地，避免环形地线，尽可能减少公共阻抗；设计合理的缓冲电路；减少电路杂散电容等。
除此之外，可以利用EMI滤波器衰减电网与开关电源对彼此的噪声干扰。
EMI骚扰通常难以精确描述，滤波器的设计通常是通过反复迭代，计算制作以求逐步逼近设计要求。
本文从EMI滤波原理入手，分别通过对其共模和差模噪声模型的分析，给出实际工作中设计滤波器的方法，并分步骤给出设计实例。
1、EMI滤波器设计原理在开关电源中，主要的EMI骚扰源是功率半导体器件开关动作产生的dv/dt和di/dt，因而电磁发射EME(Electromagnetic Emission)通常是宽带的噪声信号，其频率范围从开关工作频率到几MHz。
所以，传导型电磁环境（EME）的测量，正如很多国际和国家标准所规定，频率范围在0.15～30MHz。
设计EMI滤波器，就是要对开关频率及其高次谐波的噪声给予足够的衰减。
基于上述标准，通常情况下只要考虑将频率高于150kHz的EME衰减至合理范围内即可。
如何为开关电源选择合适的电感(完整版)
如何为开关电源选择合适的电感中心议题：电感的特点降压型开关电源的电感选择升压型开关电源的电感选择解决方案：计算降压型开关电源的电感值计算升压型开关电源的电感值电感是开关电源中常用的元件，由于它的电流、电压相位不同，所以理论上损耗为零。
电感常为储能元件，也常与电容一起用在输入滤波和输出滤波电路上，用来平滑电流。
电感也被称为扼流圈，特点是流过其上的电流有“很大的惯性”。
换句话说，由于磁通连续特性，电感上的电流必须是连续的，否则将会产生很大的电压尖峰。
电感为磁性元件，自然有磁饱和的问题。
有的应用允许电感饱和，有的应用允许电感从一定电流值开始进入饱和，也有的应用不允许电感出现饱和，这要求在具体线路中进行区分。
大多数情况下，电感工作在“线性区”，此时电感值为一常数，不随着端电压与电流而变化。
但是，开关电源存在一个不可忽视的问题，即电感的绕线将导致两个分布参数(或寄生参数)，一个是不可避免的绕线电阻，另一个是与绕制工艺、材料有关的分布式杂散电容。
杂散电容在低频时影响不大，但随频率的提高而渐显出来，当频率高到某个值以上时，电感也许变成电容特性了。
如果将杂散电容“集中”为一个电容，则从电感的等效电路可以看出在某一频率后所呈现的电容特性。
当分析电感在线路中的工作状况或者绘制电压电流波形图时，不妨考虑下面几个特点：1. 当电感L中有电流I流过时，电感储存的能量为：E＝0.5×L×I2 (1)2. 在一个开关周期中，电感电流的变化(纹波电流峰峰值)与电感两端电压的关系为：V＝(L×di)/dt (2)由此可看出，纹波电流的大小跟电感值有关。
3. 就像电容有充、放电电流一样，电感器也有充、放电电压过程。
电容上的电压与电流的积分(安·秒)成正比，电感上的电流与电压的积分(伏·秒)成正比。
只要电感电压变化，电流变化率di/dt也将变化；正向电压使电流线性上升，反向电压使电流线性下降。
开关电源共模电感和差模电感
开关电源中的共模电感和差模电感是两种不同的电感组件，它们在电源电路中起到不同的作用。
1.共模电感（Common Mode Inductor）：共模电感主要用于抑制电源线上的共模干扰。
在
开关电源中，当开关管切换时，会产生高频噪声信号，这些噪声信号可能通过电源线传播到其他设备或系统中，引起共模干扰。
共模电感通过限制共模噪声电流的流动，将其滤除或减小，从而降低共模干扰的影响。
通常，共模电感会在输入端与地之间连接，并与滤波电容一起组成共模滤波器。
2.差模电感（Differential Mode Inductor）：差模电感主要用于处理电源线上的差模信号，
其中差模信号是指两个相对参考点之间的信号。
在开关电源中，差模电感通常用于输出端的滤波，目的是滤除开关电源输出端的高频谐波噪声。
差模电感位于开关电源的输出端，与输出电容一起组成差模滤波器，以过滤掉输出端的高频噪声，并提供稳定的输出电压。
需要注意的是，共模电感和差模电感在电路中起到不同的作用，其参数和设计需根据具体的开关电源系统要求进行选择和优化。
开关电源设计电容和电感的选取标准
开关电源设计电容和电感的选取标准下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!一、引言随着电子设备的迅猛发展，开关电源已经成为现代电子设备中常见的一种电源形式。
开关电源变压器的激磁电感测量方法
开关电源变压器的激磁电感测量方法通常，我们可以采用两种方法来测量开关电源变压器的激磁电感，分别是已知量测法和品质因数法。
首先，我们来介绍已知量测法。
已知量测法是通过已知的激磁电感值，通过测量得到的电感值来计算出未知电感的方法。
具体步骤如下：1.根据设计参数或测量得到的原始电感值L1，通过计算或推算得到已知激磁电感值L22.接通稳压稳流电源，将变压器的一组绕组接入电路。
3.在电路中加入串联于变压器绕组的可变电阻，以便调节电路的激磁电流。
4.测量得到的电感值L35.根据激磁电流和电感之间的关系，计算未知电感值L4、具体计算方法如下：L4=L1*(L3/L2)通过已知量测法，我们可以获得变压器的准确激磁电感值。
其次，我们来介绍品质因数法。
品质因数法通常适用于较为复杂的开关电源变压器，但需要使用示波器等精密仪器进行测量。
具体步骤如下：1.将开关电源变压器的一组绕组接入示波器和稳压稳流电源。
2.通过调节电路的激磁电流，使电流保持稳定。
3.在示波器上观察到变压器的电压波形，记录下周期性的峰值电压和峰值电流。
4.根据峰值电压和峰值电流，计算出开关电源变压器的激磁电感。
在品质因数法中，我们需要测量的峰值电流和峰值电压是根据变压器在工作状态下的实际电流和电压变化来计算的，因此可以更准确地测量开关电源变压器的激磁电感。
总的来说，开关电源变压器的激磁电感可以通过已知量测法和品质因数法进行测量。
已知量测法相对简单，但需要推算激磁电感值；品质因数法较为精确，但需要使用示波器等精密仪器进行测量。
根据具体情况选择合适的测量方法来确定开关电源变压器的激磁电感值，以保证其工作性能和可靠性。
简谈开关电源中的储能电感,认识伏秒积的本质
简谈开关电源中的储能电感，认识伏秒积的本质用少量的公式聊聊开关电源中的电感，因为基础的定律是我们理解概念的核心工具，我们更喜欢“量化”的东西，这是我们设计者的思维习惯。
从规则磁芯介质得出规则磁场，也是我们大大简化计算的方法。
1、电感工作要求电感作为开关电源中重要的磁性元器件，稳定运行原则就是伏秒积相等，外在表现为在功率开关开通时励磁（储能过程），关断时进行磁复位（释能过程），在一个周期内始终保持磁平衡，即稳态下不能进行磁累积，磁净增量一定是零，即吞吐量是相等的。
在涉及磁性元器件时，不得不提的是磁通密度"B"，涉及密度问题就有饱和问题，毕竟磁密是由磁性材料决定的，每种磁性材料都有自己的磁密上限，这就是为什么我们我们在选用锰锌铁氧体材质制作电感时，取磁密0.3T；若选取比如某类非晶材质时，如取磁密0.8T的缘故，因此，在开关电源中周期性消除磁累积就是以防止磁芯饱和问题。
为什么伏秒积的本质是磁密变化？法拉第电磁感应定律可以连接电压和磁场的问题，如下简单推导可以看出，对于磁性元器件来说，伏秒积就是代表磁密的变化量△B，只是一个是电场的角度，一个是磁场的角度。
伏秒积的变化反映了磁密的变化，二者相辅相成。
2、电感的本质意义它表示产生磁场密度或磁感应强度"B"的能力，这也是电感的本质，外在表现为电感量。
磁通量和磁密也是紧密联系的，电感量越大，磁通越大，表示产生磁场的能力越强。
磁场中的磁通、磁密等犹如电路中的电阻、电流、电压、它们之间总是存在连接关系，本质不变。
3、功率电感的用途在储能过程中顺带平滑滤波，因为储能是时间的过程。
4、磁性元件的储能方式或机理（1）磁性元件的组成，磁介质+绕线，一般情况下二者缺一不可，要建立这个慨念，即磁介质也可以为空气等非导磁材料，如空心电感，磁介质实则为空气等，开关电源中储能电感为了得到一定的电感量，则一般引入良导磁介质，如铁氧体、各类磁粉芯等。
开关电源RCD电路参数的选择与计算-11-2
Cd s
Q1
s
Ws =
图6
1 2 Ls I m = Wc + Wr + Wds 2 1 Wc ≈ C∆U c2 2
� 图6为RCD尖峰脉冲电压脉冲吸收保护电路工作原理图。（6）式为流过变压器初级线圈电流的 最大值 Im ；（7）式为变压器励磁线圈储存的能量 Wµ ，（9）为漏感Ls 储存的能量 Ws ， ，其中： Wc ，（8）式为变压器初级线圈的总电感 L
� 根据（9）式，如果忽视电阻R对电容器C充电时的分流作用，以及开关管由导通到完全关断期 间，漏极电流（逐步减小）对电容器C充电时的分流作用（即Cds 的分流作用 ），则（9）式可以 改写为：
1 Ws ≈ Wc ≈ C∆U c2 2
最大值和两端纹波电压的最大值：
——
Q1关断期间
（11）
� 把（6）式代入（11）式，并注意到，当占空比 D≤0.5时，i(0)=0，由此可求得电容C容量的
D
g d Id
U
uo D2
Uo
R
C
uc1
e1 L1
iL1 N1
L2 e2 C2 N2 iL2
uc2
RL
Io
Q1
s
图1
@2. 开关电源中的几个重要分布参数
Ls
U
Ls
T
es
Cs
�反激式开关电源中的
Lµ
is us
ic
i1
uc
Cs
Lµ N1
eµ
R
几个重要分布参数： 1、变压器初级线圈的
N2
RL
U Ld s
2012.11.10
1
开关电源电路设计
@
开关电源滤波电感计算
为开关电源选择合适的电感电感是开关电源中常用的元件，由于它的电流、电压相位不同，所以理论上损耗为零。
电感常为储能元件，也常与电容一起用在输入滤波和输出滤波电路上，用来平滑电流。
电感也被称为扼流圈，特点是流过其上的电流有“很大的惯性”。
换句话说，由于磁通连续特性，电感上的电流必须是连续的，否则将会产生很大的电压尖峰。
电感为磁性元件，自然有磁饱和的问题。
有的应用允许电感饱和，有的应用允许电感从一定电流值开始进入饱和，也有的应用不允许电感出现饱和，这要求在具体线路中进行区分。
大多数情况下，电感工作在“线性区”，此时电感值为一常数，不随着端电压与电流而变化。
但是，开关电源存在一个不可忽视的问题，即电感的绕线将导致两个分布参数(或寄生参数)，一个是不可避免的绕线电阻，另一个是与绕制工艺、材料有关的分布式杂散电容。
杂散电容在低频时影响不大，但随频率的提高而渐显出来，当频率高到某个值以上时，电感也许变成电容特性了。
如果将杂散电容“集中”为一个电容，则从电感的等效电路可以看出在某一频率后所呈现的电容特性。
当分析电感在线路中的工作状况或者绘制电压电流波形图时，不妨考虑下面几个特点：1. 当电感L中有电流I流过时，电感储存的能量为：E＝0.5×L×I2 (1)2. 在一个开关周期中，电感电流的变化(纹波电流峰峰值)与电感两端电压的关系为：V＝(L×di)/dt (2)由此可看出，纹波电流的大小跟电感值有关。
3. 就像电容有充、放电电流一样，电感器也有充、放电电压过程。
电容上的电压与电流的积分(安·秒)成正比，电感上的电流与电压的积分(伏·秒)成正比。
只要电感电压变化，电流变化率di/dt也将变化；正向电压使电流线性上升，反向电压使电流线性下降。
计算出正确的电感值对选用合适的电感和输出电容以获得最小的输出电压纹波而言非常重要。
从图1可以看出，流过开关电源电感器的电流由交流和直流两种分量组成，因为交流分量具有较高的频率，所以它会通过输出电容流入地，产生相应的输出纹波电压dv=di×RESR。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
为开关电源选择合适的电感
电感是开关电源中常用的元件，由于它的电流、电压相位不同，所以理论上损耗为零。
电感常为储能元件，也常与电容一起用在输入滤波和输出滤波电路上，用来平滑电流。
电感也被称为扼流圈，特点是流过其上的电流有“很大的惯性”。
换句话说，由于磁通连续特性，电感上的电流必须是连续的，否则将会产生很大的电压尖峰。
电感为磁性元件，自然有磁饱和的问题。
有的应用允许电感饱和，有的应用允许电感从一定电流值开始进入饱和，也有的应用不允许电感出现饱和，这要求在具体线路中进行区分。
大多数情况下，电感工作在“线性区”，此时电感值为一常数，不随着端电压与电流而变化。
但是，开关电源存在一个不可忽视的问题，即电感的绕线将导致两个分布参数(或寄生参数)，一个是不可避免的绕线电阻，另一个是与绕制工艺、材料有关的分布式杂散电容。
杂散电容在低频时影响不大，但随频率的提高而渐显出来，当频率高到某个值以上时，电感也许变成电容特性了。
如果将杂散电容“集”为一个电容，则从电感的等效电路可以看出在某一频率后所呈现的电容特性。
当分析电感在线路中的工作状况或者绘制电压电流波形图时，不妨考虑下面几个特点：
1. 当电感L 中有电流I 流过时，电感储存的能量为：
E＝0.5×L×I2 (1)
2. 在一个开关周期中，电感电流的变化(纹波电流峰峰值)与电感两端电压的关系为：
V＝(L×di)/dt (2)
由此可看出，纹波电流的大小跟电感值有关。
3. 就像电容有充、放电电流一样，电感器也有充、放电电压过程。
电容上的电压与电流的积分(安·秒)成正比，电感上的电流与电压的积分(伏·秒)成正比。
只要电感电压变化，电流变化率di/dt 也将变化；正向电压使电流线性上升，反向电压使电流线性下降。
计算出正确的电感值对选用合适的电感和输出电容以获得最小的输出电压纹波而言非常重要
从图1 可以看出，流过开关电源电感器的电流由交流和直流两种分量组成，因为交流分量具有较高的频率，所以它会通过输出电容流入地，产生相应的输出纹波电压dv=di×RESR。
这个纹波电压应尽可能低，以免影响电源系统的正常操作，一般要求峰峰值为10mV~500mV。
纹波电流的大小同样会影响电感器和输出电容的尺寸，纹波电流一般设定为最大输出电流的10%~30%，因此对降压型电源来说，流过电感的电流峰值比电源输出电流大5%~15%。
降压型开关电源的电感选择
为降压型开关电源选择电感器时，需要确定最大输入电压、输出电压、电源开关频率、最大
纹波电流、占空比。
下面以图2 为例说明降压型开关电源电感值的计算，首先假设开关频率为300kHz、输入电压范围12V±10%、输出电流为1A、最大纹波电流300mA。
最大输入电压值为13.2V，对应的占空比为：
D＝Vo/Vi＝5/13.2＝0.379 (3)
其中，Vo 为输出电压、Vi 为输入电压。
当开关管导通时，电感器上的电压为：
V＝Vi－Vo＝8.2V (4)
当开关管关断时，电感器上的电压为：
V＝-Vo－Vd＝-5.3V (5)
dt＝D/F (6)
把公式2/3/6 代入公式2 得出：
升压型开关电源的电感选择
对于升压型开关电源的电感值计算，除了占空比与电感电压的关系式有所改变外，其它过程跟降压型开关电源的计算方式一样。
以图3 为例进行计算，假设开关频率为300kHz、输入电压范围5V±10%、输出电流为500mA、效率为80%，则最大纹波电流为450mA，对应的占空比为：
D＝1－Vi/Vo＝1－5.5/12＝0.542 (7)
图3：升压型开关电源的电路图。
当开关管导通时，电感器上的电压为：
V＝Vi＝5.5V (8)
当开关管关断时，电感器上的电压为：
V＝Vo＋Vd－Vi＝6.8V (9)
把公式6/7/8 代入公式2 得出：
请注意，升压电源与降压电源不同，前者的负载电流并不是一直由电感电流提供。
当开关管导通时，电感电流经过开关管流入地，而负载电流由输出电容提供，因此输出电容必须有足够大的储能容量来提供这一期间负载所需的电流。
但在开关管关断期间，流经电感的电流除了提供给负载，还给输出电容充电。
一般而言，电感值变大，输出纹波会变小，但电源的动态响应也会相应变差，所以电感值的选取可以根据电路的具体应用要求来调整以达到最理想效果。
开关频率的提高可以让电感值变小，从而让电感的物理尺寸变小，节省电路板空间，因此目前的开关电源有往高频发展的趋势，以适应电子产品的体积越来越小的要求有了上面对电感的认识，下面就作开关电源的分析与应用：
楞次定律相关内容：在直流供电的时候,由于线圈的自感作用,线圈将产生一个自感电动势,此电动势将阻碍线圈电流的增加,所以在通电的一瞬间,电路电流可以认为是0,此时电路全部压降全落在线圈上,然后电流缓慢增加,线圈端电压缓慢下降直到为零,暂态过程结束在转换器的开关运行中,必须保证电感不处在饱和状态,以确保高效率的能量存储和传递。
饱和电感在电路中等同于一个直通DC 通路,故不能存储能量,也就会使开关模式转换器的整个设计初衷功亏一篑。
在转换器的开关频率已经确定时,与之协同工作的电感必须足够大,并且不能饱和。
开关电源中的电感确定：开关频率低，由于开和关的时间都比较长，因此为了输出不间断的需要，需要把电感值加大点，这样可以让电感可以存储更多的磁场能量。
同时，由于每次开关比较长，能量的补充更新没有如频率高时的那样及时，从而电流也就会相对的小点。
这个原理也可以用公式来说明：L=（dt/di）*uL
D＝Vo/Vi，降压型占空比D＝1- Vi/Vo，升压型占空比
dt＝D/F ，F＝开关频率
di＝电流纹波
所以得L＝D*uL /（F*di），当F 开关频率低时，就需要L 大一点；同意当L 设大时，其他不变情况下，则纹波电流di 就会相对减小在高的开关频率下，加大电感会使电感的阻抗变大，增加功率损耗，使效率降低。
同时，在频率不变条件下，一般而言，电感值变大，输出纹波会变小，但电源的动态响应（负载功耗偶尔大偶尔小，在大小变化之间相应慢）也会相应变差，所以电感值的选取可以根据电路的具体应用要求来调整以达到最理想效果
问题：
电感啸叫：
基本理念是听觉范围内的谐波才会被听到.但是一般开关电源开关频率只要不在20K范围内,其谐波含量均不会引起较大噪声.但是这个理论是基于开关电源开关频率比较稳定的情况下. 所以说,如果开关电源占空比不稳定,其产生的谐波就有可能在20K 之内并且幅度较大,这样就能引起听觉效应.
解决方法有两个：一、从根本解决,占空比的不稳定一般是控制环路的小信号被噪声干
扰.DC/DC 的占空比需要调节到很稳定；二、如果是电感响,也有可能是磁芯的磁滞伸缩引起的.可对电感浸胶.
品质因数Q的含义：
储能电路中，Q越大意味着损耗越小；选频电路中，Q越大意味着滤除其他信号的能力越强。
这两种情况下，Q越大越好。
在信号或者电源线路中Q越大，同频带内特性曲线越陡峭，越容易引发振铃，这种情况下Q小一些比较好，加入电阻可以降低Q值。