探讨电感器功用 缓解待机时间压力

时间:2022-03-17作者:佚名

在主要使用锂(聚合物)电池或镍氢电池作为系统工作能源的便携式产品中,选择合适的电压转换器成为设计者们需要考虑的因素,并且更多的设计者开始倾向于降压型DC/DC转换器。对于在DC/DC开关转换器中电感选择的考虑因素,通常情况下,尺寸、等效电阻和电流容量决定了电感的选取,也可以包括成本、交货期和技术支持等设计外因素;并且通常认为在相同条件下,为了降低电感器件的内部损耗,选用更小的ESR(等效串联阻抗)值的电感器为最佳。但实际情况需要更多考虑,本文试图给出更佳的折衷考虑。

探讨电感器功用 缓解待机时间压力

电感器的损失来自于其直流阻抗(Rdc)和交流阻抗(Rac)。直流阻抗是由线圈的线径、线圈长度所决定,交流阻抗则是铁氧体磁芯和GAP部的漏磁束和铜线相互锁交所产生的涡流电流损失。一般在DC/DC工作时,考虑流过电感器的电流,对直流电流损失的部分用Rdc×Idc表示;对交流电流所损失的部分则用Rac×ΔI来表征。通过电感器的电流流量振幅ΔI很大、Idc很小的情形下,即使直流阻抗很小,但如果交流阻抗较大,它的效率就会下降;相反即使直流阻抗很大,交流阻抗如果很小,它的效率也有可能会上升。

电感输出电流(Iout)较小的情况下,通过电感器的平均电流非常小,直流阻抗Rdc稍有不同时直流阻抗部分的损失都较小,但电流振幅(ΔI)不同就会影响着交流阻抗部分的损失功率。当Iout大的时候,则通过电感器的平均电流较大,直流阻抗Rdc的不同会导致较大的损耗差异,相比之下交流阻抗的功率损失不是主要因素。

图1是某GSM制式手机在待机情况下的耗流波形图,正是Idc很小而电流流量振幅ΔI较大的情形。基于上述结论替换交流阻抗较小的电感后,平均待机电流由2.4465mA降低到了2.1337mA。平均待机电流减少了12.8%,这意味着可以将手机的待机时间延长14.7%。那么对直流阻抗较小的电感而言,其价值如何体现?它适合于Idc很大而电流流量振幅ΔI较小的工作模式,这正是用户在使用如通话、多媒体播放、游戏、GPS导航等功能时便携式产品所处的工作环境,此时可以期待直流阻抗较小的电感会带来更长的使用时间。不过由于平均电流都比较大,一定程度的改善并不会对实际使用时间造成多少差别,反而我们相信更长待机时间的诱惑可以让设计者对使用时间做出牺牲。

用于3G的下一代数字处理器正在向90纳米和65纳米工艺技术演进,这将使供电电源降低到接近1V,我们在系统级的电源设计中将更多的见到DC/DC转换器的身影。对待机时间和使用时间的平衡是设计者在设计过程中需要不断面对的折衷考虑之一,而对待机时间的重要影响值得我们对电感器做出仔细挑选。

相比较前几年2.8V~3.3V的核心电压需求,近来越来越多的芯片可以在1.2V~1.8V的低压下顺畅运行。这样,在主要使用锂(聚合物)电池或镍氢电池作为系统工作能源的便携式产品中,选择合适的电压转换器成为设计者们需要考虑的因素。低压差线性稳压器(LDO)由于工作电压的降低,输入电压和输出低电压间的落差越来越大,线性稳压器在电压转换过程中产生了很大了能量损耗,以致其效率甚至可能低至50%以下。更多的设计者开始倾向于降压型DC/DC转换器。

相关阅读

楼宇亮化设计要从哪几个方面入手?

近几年来,伴随着我国经济的持续发展趋势,在我国人们的生活水平也得到了非常大提高,针对 楼宇亮化设计 也拥有更多的要求,针对夜景的整体规划, 楼宇亮化设计 是十分关键的,...
2022-10-09
楼宇亮化设计要从哪几个方面入手?

城市灯光设计的活力

为了让城市形象更美好,建筑发展的过程很是重要,因为建筑的造型特点也是吸引人们到此一游的一好方法,所以说白天的印象和晚上是不一样的。白天这么美丽,当然晚上也不能逊色...
2022-07-15

城市广场照明设计创意创新非常重要

没有创造力就没有创新,大型景观灯的创意需要通过外部结构来表达,创新需要辅以灯光控制技术。在 城市广场照明设计 中,结构造型与光控技术的结合依然是创作的基础。景观设计...
2022-09-26
城市广场照明设计创意创新非常重要

城市夜景灯光设计要做到以下这三点

夜景灯光大地,促进了丰富多彩的夜生活文化,推动了城市经济的发展趋势,提升了城市的美誉度。然而,城市夜景的快速发展趋势也造成了许多问题,如主题不明确、缺乏文化艺术特...
2022-08-01
城市夜景灯光设计要做到以下这三点

0.7米生死线!电气设备不停电安全距离全解析

新闻和网络上经常报道触电事故大多都是对安全距离了解不足而引发的触电事故。以下就为大家把不同电压等级设备的不停电安全距离解析下,因为这些不仅是数字,更是电气行业的生死...
2026-06-23
0.7米生死线!电气设备不停电安全距离全解析

热销商品

电工胶带绝缘胶带PVC电胶布防水阻燃超粘耐温黑胶布汽车线束胶带

电工胶带是一款专业的电力电工用材,具备绝缘、PVC材质特性,可有效保障电气线路绝缘性能,防止电流外泄引发漏电风险。其采用防水、阻燃、超粘、耐温等设计,能适应复杂...
¥ 2.4

国标包塑金属软管穿线波纹管电线套管蛇皮护线管16 20 25 4分 6分

国标包塑金属软管(又称穿线波纹管、电线套管、蛇皮护线管)是一种广泛应用于电气布线、机械设备及自动化系统中的柔性保护套管。其内层为优质镀锌钢带,外层覆以阻燃PV...
¥ 1.2

四氟包覆/FEP/PTFE包覆胶O型圈全氟醛FFKMO型圈耐化学腐蚀氟胶

四氟包覆(FEP/PTFE)O型圈及全氟醚(FFKM)O型圈是高性能密封解决方案,专为极端化学环境设计。FEP或PTFE包覆氟橡胶(FKM)芯材的O型圈兼具外层优异的耐化学腐蚀性、抗溶胀性...
¥ 5

管卡安装片 排水管固定悬吊卡丝固定件 角钢角码连接底座 方钢卡

管卡安装片、排水管固定悬吊卡、丝固定件、角钢、角码、连接底座及方钢卡是建筑给排水系统中常用的管道固定与支撑组件。这些配件通过组合使用,可牢固固定各类排水...
¥ 0.8

雷士照明嵌入式led筒灯高显色RA95全铝家用天花吊顶桶灯孔灯米月

该款雷士照明嵌入式LED筒灯融合高显色(RA95)技术,具备出色光线表现,能精准还原不同色光环境,使光源色彩还原度高、视觉细腻,显著提升照明效果。采用全铝材质制作,耐用性...
¥ 8.36

网站栏目