Val av induktans till synkron buck (step-down)..?

blueint · Inlägg av **blueint** » 14 mars 2008, 21:33:26

När jag ska välja induktans till en "Synkron buck" step-down konverterare behöver man tydligen välja en massa parametrar förutom antal henry & ampere, så frågan är hur man ska välja?:
* DCR
* Q @ Frequency
* Self resonant frequency
* Shielding
* Tolerance
* Type
Drum core
Ferrite core
High power, High current
Metal composite core
Powdered iron core

Tittar på induktans till TPS54283.

probe · Inlägg av **probe** » 14 mars 2008, 21:43:07

Ja, hänsyn till allt sådant är lämpligt att ta.

De är känsligare på många sätt för komponent samt layout detaljer än mer lågfrekventa omvandlare. Fördelen är givetvis mindre induktorer, men nackdelen är att det kräver mer av dig som konstruktör och mer labbande innan det fungerar perfekt och optimal. Linda induktorer själv känns meningsmöst idag. Coilcraft och WE-online ingår ofta i refdesigner och lika bra att köra på riktiga välmätta masstillverkade induktorer. De är välkonstruerade och dessutom ofta i nära sammarbete med tillverkare av switchaggregat och styrningar så enklare att nå framgång på det viset än att göra en egen konstruktion som i bästa fall kan ha eningen högre prestanda, men mycket sämre repeterbarhet om du skall göra mer än en omvandlare...

blueint · Inlägg av **blueint** » 14 mars 2008, 21:55:04

Oki, men finns det några tumregler för hur man bör välja ..?

peter555 · Inlägg av **peter555** » 14 mars 2008, 22:34:14

Den ska tåla din peakström utan att mättas, ferriten ska vara avsedd för din arbetsfrekvens, R ska vara låg. Det är väl de primära egenskaperna

xxargs · Inlägg av **xxargs** » 15 mars 2008, 11:05:06

man får inte glömma att skinneffekten är mer än marginell vid högre frekvenser - arbetstemperaturen har också stor inverkan på spolresistansen och kan vara 30% högre vid 85 grader än vid rumstemperatur.

Även ferriterna är känsliga för värme och kan tappa magnetismen helt när dessa är vid curire-punkten och har högre magnetiska förluster även en bra bit under curirtempen. - det hela kan lätt rusa i tempen och haverera/stalla om kan kör nära 100% av kapaciteten och inte tänker på kylningen. Större drosslar är bland de svåraste komponeneterna att kyla på en kraft om man inte tillåter fläktkylning.

undvik att drosslarna arbetar över 100 grader...

blueint · Inlägg av **blueint** » 15 mars 2008, 11:47:58

Temperaturen blir väl vanlig apparat temperatur (får man hoppas) dvs under 50-60 C iaf.
Frekvensen för TPS54283 är ca 300 kHz. Men kikar på en del andra som jobbar med ca 1 MHz.
Hur ser man mättnads strömmen i digikeys tabell?

"Simple switcher" måste tyvärr ha rätt stora induktanser..

Inlägg av **MadModder** » 15 mars 2008, 13:18:12

Simple switcher LM2596 kör med 150kHz, och drosseln behöver inte vara mycket större än själva regulatorns kapsel...

blueint · Inlägg av **blueint** » 15 mars 2008, 13:53:48

När jag sökte på 300 uH för en exempel applikation till en simple switcher chip så fick jag fram en 3.0 x 2.5 cm induktans. Lite väl häftigt.

peter555 · Inlägg av **peter555** » 15 mars 2008, 13:56:25

Hur har du kommit fram till 300 uH, i deras applikationer är den största 22 uH ?

blueint · Inlägg av **blueint** » 15 mars 2008, 14:08:11

Slog upp ELFAs webbsite och tittade på en av nationals "simple switcher" där induktansen vart angiven till 300 uH (f=56k Hz?).
Är nog mer sugen på TPS54283 då den har dubbla utgångar vilket ger mer spänningar per cm² och krona.

* Länk till LM2596 (digikey 4.30 USD)

peter555 · Inlägg av **peter555** » 15 mars 2008, 14:10:22

Jaha du har bytt krets.

blueint · Inlägg av **blueint** » 15 mars 2008, 14:31:51

MadModder föreslog LM2596, jag vart mest inriktad på TPS54283. Eller hur menar du?

Inlägg av **MadModder** » 15 mars 2008, 15:33:58

Jag använder LM2596, inte blueint.

Tycker inte induktansen har en särskilt stor fysik...
Bild

Visserligen ska det inte plockas ut några 3A ur regulatorn, som den tål, så drosseln tål "bara" 1,5A, och är på 150µH.

blueint · Inlägg av **blueint** » 15 mars 2008, 16:21:38

*Önska* en oscilloskåp bild på DC koppling Volt /vs/ Tid. Justerad så man ser själva DC nivån. Och skalan på mV så att switchrippel blir synbart.
Vad är det för last förresten..?
------------
Hittade induktansen som 513-1041-1-ND för 1.78 USD på digikey.

"DR127-151 30CH06 E"
Part number: DR127-151-R
Manufacturer: Coiltronics/Div of Cooper/Bussmann
Inductance: 150 uH
Tolerance: ±20%
Series: DR (vad betyder detta egentligen??)
Package/case: 0.492" L x 0.492" W x 0.314" H (12.50mm x 12.50mm x 8.00mm)
Type: Ferrite Core
Current: 1.59A
Q @ Frequency: -
DC resistance: 247.0 mOhm Max
Shielding: Shielded
datablad (pdf)

Inlägg av **MadModder** » 15 mars 2008, 17:02:08

Jag har en dålig prob, så det går knappt att mäta på mV-nivå. Det läcker in brum och högfrekventa störningar från tft-skärm, dator, ups, diverse nätdelar mm. Jag får inga konsekventa mätresultat någon gång.

Det är inga stora förbrukare. En 12V-fläkt, och två LDO 5V-regulatorer som i sin tur driver diverse logik. Det drar inte mer än 100mA totalt.

Bild med lite för lång slutartid...
time/div = 2µs
volts/div = 10mV
Bild

Du får tänka bort bruset på 20mVpp mellan, för det finns där fast jag stängt av strömmen till kortet.
Spikarna är switchningen, ca 160kHz.
Det ser exakt ut sådär oavsett var jag mäter när regulatorn jobbar. På jord, på 12V, på 5V, på 30V från labbagget. Men det är tydligen vanligt på kort med switchregulatorer har jag hört.