电源适配器电感器（扼流圈）的设计

网站首页 » 新闻 » 行业动态 » 电源适配器电感器（扼流圈）的设计

电源适配器电感器（扼流圈）的设计

当15W电源适配器需要连续工作模式时，在整个负载电流范围内流过电感的电流不能为零。因此，电感必须承受直流电流分量，电源适配器的电感必须设计成扼流圈。
优良的扼流圈，在AC电压应力和直流偏置的情况下，仍具有较低且相对恒定的感应系数。般扼流圈的磁心可以采用带气隙的铁氧体磁心，或者采用各种铁磁性合金粉末合成磁心，包括铁粉芯或坡莫合金（一种镍铁合金）。这种铁粉芯由磁粉和树脂构成，内有均匀分布的气隙。电感值由公式计算，扼流圈的设计必须保证电流达到规定峰值电流（110% I_on）时扼流圈不饱和。
Buck调整器的较大电流范围由扼流圈的设计、功率成分的额定值、公式确定的直流损耗与交流损耗来决定。为了实现连续工作模式，较小电流不能小于额定值l_on的10%。若小于这个值，负载调整将会稍微变差。
若设计电源适配器保证电感磁心不饱和，则根据式确定的电感可以承受比规定的更高的直流输出电流。这样，Buck调整器较大电流的限制是式确定的直流和交流损耗。根据式确定的电感的较小电流限制是当电流小于l_on(min)时，电感将进入不连续模式且负载调整将会变差。
大部分的工业（90%）需要较大的负载范围，因此需要相对大的扼流圈，这有可能不能满足。然而，电源适配器设计者可以采取某些折中的办法来灵活选择磁心。如果扼流圈选择的较小（如式所确定的值的一半），则电感会在电流等于额定电流的1/5（而非1／10）时就进入不连续模式。这将使负载调整稍微变差，所对应的较小电流值提高但由于选用的电感值较小负载瞬变时，Buk调整器的响应较快

12w电源适配器输出电容
图中输出电容C_o的选择必须满足一些特性的要求。C_o并非理想电容，它可等效为寄生电阻R。和电感L与其理想纯电容C_o的串联，如图所示。R称为等效串联电阻（ESR）L称为等效串联电感（ESL）。一般的，如果考虑串联扼流圈L的纹波电流幅值，我们总希望这个纹波电流的大部分分量流入输出电容C。因此输出电压的纹波由输出滤波电容C等效串联电阻R。（ESR）和等效串联电感L（ESL）决定。
对于低频纹波电流，L可以忽略，输出纹波主要由R和C决定。
注释：实际的转变频率与电容器的设计有关，并且电容器的生产水平不断改善。转变频率一般大于500kHz

因此，大约低于500kHz时，L可以被忽略。C_o一般是大电解电容，因此在开关频率处，由C产生的纹波电压分量小于由R产生的纹波电压分量。因此在中频段，对于一阶系统，输出纹波接近等于L4的交流纹波电流乘以R。。