Maxim Integrated擁有數十年的耦合電感(CL)經驗和相關IP,擁有60多項美國專利。根據客戶的規(guī)格和優(yōu)先級,耦合電感的電流紋波消除優(yōu)勢可以換成更小的尺寸或更高的效率。?
與分立電感(DL)相比,多相降壓轉換器中CL的無量綱改進顯示出非常顯著的優(yōu)勢(圖1和圖2)。這種利用優(yōu)勢通常取決于占空比、耦合相數和耦合系數Lm/Lk(互感除以泄漏)。典型耦合Lm/Lk = 5的獲益圖如圖1所示。值為1的紅色曲線對應于DL作為基線,表示電流紋波消除沒有改善。
圖1.對于不同數量的耦合相,CL收益(FOM)是占空比的函數,Lm/Lk = 5。
另一個觀察結果是,耦合更多相位通常會增加收益,并且在占空比的某些區(qū)域,這種收益也會增加很多。
歸一化電流紋波圖顯示了CL優(yōu)勢如何轉化為電流紋波降低(圖2)。歸一化電流紋波作為占空比的函數,顯示D = 0.5時DL的值為1。該DL紋波(紅色曲線)有效地除以圖1中的CL FOM。因此,電流紋波急劇下降。實際上,這允許降低電感值(以改善瞬態(tài),減小磁性元件和輸出電容的尺寸)或將開關頻率降低數倍以顯著降低開關和其他損耗。
圖2.歸一化電流紋波作為不同耦合相數占空比的函數,Lm/Lk = 5。
雖然耦合更多相是有益的,但另一種改進途徑是耦合因子,當許多相耦合時尤其有價值。圖3中八個耦合相的效益曲線表明使用盡可能高的耦合比。在實踐中,它意味著在應用程序允許的情況下實現最高 Lm。請注意,由于耦合增加(基本上增加了Lm)而導致的電流紋波改善對瞬態(tài)性能沒有缺點。
圖3.CL 效益 (FOM) 作為 Nph = 8 時占空比和不同耦合系數 Lm/Lk 值的函數。
多家知名且流行的磁性元件供應商擁有Maxim Integrated的免費CL許可證,可以為IC配套的所需器件提供多種來源。Maxim Integrated已經為各種可能的客戶應用開發(fā)了CL產品組合,該產品組合已全面投產,并將繼續(xù)致力于滿足最新和具有挑戰(zhàn)性的客戶要求。
根據客戶規(guī)格同時開發(fā)IC和耦合電感器,以便在所有應用條件下作為一個完整的系統(tǒng)工作,這一點非常重要。這包括效率性能、與特定CL波形配合使用的電流模式控制、反饋環(huán)路和均流、重復瞬態(tài)規(guī)格、相位之間可能存在電流不平衡的裕量等。
耦合電感器必須與半導體和控制一起在所有條件角落和規(guī)格下工作。因此,供應商的CL規(guī)范總是直接來自Maxim Integrated,經過內部的廣泛開發(fā),實際性能隨后由Maxim Integrated仔細驗證和批準,以確??蛻舻恼w系統(tǒng)性能。
審核編輯:郭婷
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