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功率电感:LED电源驱动电路热阻详细计算方法(四)

来源:    作者:     发布时间:2015-01-06 14:22:09     点击数:
电感器和温度

  迄今为止对关于LM3554和高温的讨论也适用于LM3554的功率电感。与半导体器件(如LM3554)一样,功率电感器损耗过多热量将改变器件特性并导致电感和电源工作异常。功率电感温度过高,通常会导致直流绕线电阻增加和饱和电流限制降低。

  电感器电阻

  电感线圈的电阻温度系数导致电感直流电阻会随着温度变化。线圈通常为铜制,温度系数约为 3.9mΩ/℃,计算其电阻的等式如下:


或相当于0.39%/℃变化。

  让我们再看一下LM3554,评估套件中指定的电感器是Toko生产的FDSE0312-2R2。在 模压电感器公司TA= 25℃时,测得的电阻为137mΩ。在 85℃时,电阻变化 为50℃×0.39%=19.5%(或变为164mΩ)。在RMS电感电流为2A且VIN=3.6V时,电感电阻变化会导致效率降低约1.5%。

  电感器饱和度

  或许在高温状况下,功率电感最为关注的问题是额定饱和电流下降。使用较大的RMS电流时,内部功耗导致电感温度上升,从而降低电感的饱和点。在饱和时,电感铁磁核心材料已达到磁通密度(B(t)),该密度不再随磁场强度(H(t))成正比增加。相反,当饱和时,由于电感电流增加而引起任何磁场强度增加,会导致非常小的磁通密度的增加。

  如一体成型电感器制作果在示波器上查看开关稳压器电感电流,我们会看到器件进入饱和状态时,电感电流斜率增加。这相当于电感下降。纹波电流的增加将导致 RMS 电流和电感器的开关损耗增加,这两项都会增加电感的功耗并降低效率。

  电感器在特定点达到饱和时会产生突然的饱和响应,或者会与 FDSE0312-2R2 电感器一样产生逐渐的饱和响应。然而,电感生产厂家通常会将饱和点指定为既定电流和温度下电感值的特定百分比跌幅。

  图4描绘了工作在饱和状态下电感器的实例。该例子使用TDK生产的VLS4010-2R2(2.2μH)电感器,在进入饱和状态时出现急剧下降。当采用最小闪光脉冲宽度32ms,在升压模式下LM3554会显示出这种效应。较窄的脉冲宽度限制了电感器的自插件电感器工厂热,从而可以通过调节环境温度来控制电感器的温度。

图4左上图显示了在饱和点以下工作的电感器,具有正常的三角电流波形,可由(V/L×Δt)算出。在峰值电流保持相同且温度升至50℃(右上图)时,电感电流斜率开始增至1.76A标记附近,指示显示电感器的饱和点随着温度上升而向下移动。当温度升到70℃, 然后升到85℃时,随着电感器达到饱和整个电流波形最终出现。

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从数字信号处理的理论出发,介绍实现的数字滤波、功率因数的计算和谐波谱分析等电力网无功补偿控制器的基本功能,及基于80C196KC MCU的电力网无功补偿控制器。关键词:数字信号处理;数字滤波;无功补偿

电感性元件(部件)是储能元件,可把电路的能量以磁能形式储存起来,当电路变化时,又放出能量。电感性电路具有一个重要特性,就是在其通过的电流发生变化时,就会产生很大的感应电动势

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