【问专家】+DCDC转换IC功率电感的选择问题

您好!MPS充电器方案非常多,您可以直接在MPS官网上选择合适的方案进行设计。
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“总栅极电荷(Qg)是指为导通(驱动)MOSFET而注入到栅极电极的电荷量。 有时也称为栅极总电荷。”
单位为库仑(C),总栅极电荷值较大,则导通MOSFET所需的电容充电时间变长,开关损耗增加。数值越小,开关损耗(切换损耗)越小,从而可实现高速开关。开关频率越高,开关损耗越大,此时需要选Qg较小的MOSFET。

DCDC IC工作的时候, 控制的MOS管 处于开关状态,是不是不需要考虑MOS管的k IC工作的时候, 控制的MOS管 处于开关状态,是不是不需要考虑MOS管的跨导值Gm?

一般不会考虑这些因素。MOS的选型以VDS,ID,Rdson,Vgs,Qg为主。

贵公司的屏蔽式电感与一体成型电感,这两种电感有什么区别?可以做功率电感吗?

您好!均可做功率电感,区别如下:

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一体成型电感的软饱和,是什么意思?作用是什么?

当电流增加到一定程度后,电感量就不会急剧下降了,这就称为软饱和特性。可提高系统的稳定性。

一体成型电感,使用的也是塑料封装,对磁场并没有屏蔽作用,为什么EMI会比半屏蔽的电感好呢?

您好!一体成型电感并不是塑封封装,而是将绕组埋入金属磁性粉末内部压铸而成,表层封裝脚从侧面引出,然后回弯形成。
一体成型优势:
• 采用低损耗合金粉末压铸,低阻抗
• 小体积,大电流,在高温下能够保持优良的温升电流及饱和电流特性
• 采用一体成型结构,坚实牢固,磁路封闭、具有良好的的磁屏蔽性和EMI性能

一体成型电感体积小,焊盘在底部,可以有效减小SW节点面积,减小耦合电容,如下图。使用了一体成型电感且减小SW铺铜面积之后,辐射降低了7dB。

一般在实际的设计中,是不太会考虑此类问题的。

或者说,不太在意或者关注这几个地方。

一般对EMI和体积要求较高的设计才会使用一体成型电感。

也就是说Qg大 需要的充电时间就长,开关时间就长,mos管处于放大状态的时间就长,这样的话那个导通的损耗就不是Rds的损耗了,是这个意思吗?

Qg是影响MOS开关速度的因素。在相同驱动能力下,Qg越大,MOS开关的时间越长,电压和电流交叠的区域就越多,开关损耗就越高;反之Qg越小,MOS开关越快,开关损耗会越低。

DCDC 电源,电压与电流最理想的状态下,相位大概能差多少?有计算公式吗?这个跟外部电容与功率电感的选择有没有关系?

谢谢解惑 如果选择贵公司的半裸露的电感,长期与空气接触,会不会存在氧化的问题而导致电感量产生变化?

不会的,电感绕线是漆包线,即使存在表面氧化问题,也发生在绝缘的漆皮上。绝缘漆皮不导电,因此对电感量不产生影响。

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开关损耗产生在MOS开关过程的交叠区域,简图如下:


buck电路开关损耗的估算公式如下:

Qg影响的就是公式中的ton和toff,也就是电压电流交叠部分的时间

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请问,对于该部分设计时,如何解决散热问题?

感谢您在MPS论坛上留言。对温度环境要求较高的系统,一般建议:
1.功率网络回路多进行直接铺铜设计
2.画多层板,GND网络多层大面积铺铜并多打GND网络过孔
3.建议选择TG-150或TG-170等更高级散热板材进行PCB印制
4.增加外层铜箔厚度至2oz
5.提供风冷系统:带风扇排出热气
以上操作可以有效改善系统温升,提升整体板面散热能力。

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