電源適配器電感器（扼流圈）的設(shè)計(jì)

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電源適配器電感器（扼流圈）的設(shè)計(jì)

當(dāng)15W電源適配器需要連續(xù)工作模式時(shí)，在整個(gè)負(fù)載電流范圍內(nèi)流過(guò)電感的電流不能為零。因此，電感必須承受直流電流分量，電源適配器的電感必須設(shè)計(jì)成扼流圈。
優(yōu)良的扼流圈，在AC電壓應(yīng)力和直流偏置的情況下，仍具有較低且相對(duì)恒定的感應(yīng)系數(shù)。般扼流圈的磁心可以采用帶氣隙的鐵氧體磁心，或者采用各種鐵磁性合金粉末合成磁心，包括鐵粉芯或坡莫合金（一種鎳鐵合金）。這種鐵粉芯由磁粉和樹(shù)脂構(gòu)成，內(nèi)有均勻分布的氣隙。電感值由公式計(jì)算，扼流圈的設(shè)計(jì)必須保證電流達(dá)到規(guī)定峰值電流（110% I_on）時(shí)扼流圈不飽和。
Buck調(diào)整器的較大電流范圍由扼流圈的設(shè)計(jì)、功率成分的額定值、公式確定的直流損耗與交流損耗來(lái)決定。為了實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作模式，較小電流不能小于額定值l_on的10%。若小于這個(gè)值，負(fù)載調(diào)整將會(huì)稍微變差。
若設(shè)計(jì)電源適配器保證電感磁心不飽和，則根據(jù)式確定的電感可以承受比規(guī)定的更高的直流輸出電流。這樣，Buck調(diào)整器較大電流的限制是式確定的直流和交流損耗。根據(jù)式確定的電感的較小電流限制是當(dāng)電流小于l_on(min)時(shí)，電感將進(jìn)入不連續(xù)模式且負(fù)載調(diào)整將會(huì)變差。
大部分的工業(yè)（90%）需要較大的負(fù)載范圍，因此需要相對(duì)大的扼流圈，這有可能不能滿足。然而，電源適配器設(shè)計(jì)者可以采取某些折中的辦法來(lái)靈活選擇磁心。如果扼流圈選擇的較小（如式所確定的值的一半），則電感會(huì)在電流等于額定電流的1/5（而非1／10）時(shí)就進(jìn)入不連續(xù)模式。這將使負(fù)載調(diào)整稍微變差，所對(duì)應(yīng)的較小電流值提高但由于選用的電感值較小負(fù)載瞬變時(shí)，Buk調(diào)整器的響應(yīng)較快

12w電源適配器輸出電容
圖中輸出電容C_o的選擇必須滿足一些特性的要求。C_o并非理想電容，它可等效為寄生電阻R。和電感L與其理想純電容C_o的串聯(lián)，如圖所示。R稱為等效串聯(lián)電阻（ESR）L稱為等效串聯(lián)電感（ESL）。一般的，如果考慮串聯(lián)扼流圈L的紋波電流幅值，我們總希望這個(gè)紋波電流的大部分分量流入輸出電容C。因此輸出電壓的紋波由輸出濾波電容C等效串聯(lián)電阻R。（ESR）和等效串聯(lián)電感L（ESL）決定。
對(duì)于低頻紋波電流，L可以忽略，輸出紋波主要由R和C決定。
注釋?zhuān)簩?shí)際的轉(zhuǎn)變頻率與電容器的設(shè)計(jì)有關(guān)，并且電容器的生產(chǎn)水平不斷改善。轉(zhuǎn)變頻率一般大于500kHz

因此，大約低于500kHz時(shí)，L可以被忽略。C_o一般是大電解電容，因此在開(kāi)關(guān)頻率處，由C產(chǎn)生的紋波電壓分量小于由R產(chǎn)生的紋波電壓分量。因此在中頻段，對(duì)于一階系統(tǒng)，輸出紋波接近等于L4的交流紋波電流乘以R。。