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学习课程
授课教师
课后答题

朱卫东

德州仪器多相电源系统及应用经理

多相及DDR电源系统及应用经理。本科及研究生毕业于上海交通大学。博士毕业于密苏里大学。2008年加入TI，先后从事POL电源，多相电源及DDR电源的开发及技术支持工作。

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本节课件

《反盗版盗链声明》

温馨提示：在动手实践环节，建议利用《电源设计》视频课程 PPT 中的计算步骤自己制作计算工具，避免用计算器自己计算，会导致计算错误。

课程介绍

电源设计

总章节：8
课程时长：01:20:23

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朱卫东

德州仪器多相电源系统及应用经理

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00:00

电源设计中的开关频率与电感选择

1. 开关频率的选择对电源设计至关重要，影响电源效率、纹波动态性能及电感电容选择。 2. 低开关频率可提高电源效率，减少模式管的开关损耗，但会增加输出纹波和动态性能差。 3. 高开关频率虽降低电源效率，增加开关损耗，但能改善动态性能，减小输出纹波，利于减小电感量和电容量。 4. 输入电压高低影响开关频率选择，高电压时选择低频，低电压时选择高频。 5. 实际设计中，根据应用需求和输入电压范围选择合适的开关频率，例如在10到36伏之间可选择300K赫兹。

02:29

电源设计中电感选取的重要性及方法

1. 电感量的选择对电源的纹波、动态性能及效率有重要影响。电感量大，输出纹波小，动态性能差，磁芯损耗小，但直流损耗大；反之，电感量小则输出纹波大，动态性能好，磁芯损耗大，直流损耗小。 2. 电感的纹波电流一般选取为满载电流的20%到50%，此处选择20%的满载电流作为电感的纹波电流，即两安培。 3. 根据最高输入电压36伏计算，所需电感量为7.18微亨。选择符合计算结果的电感，此处选取74435517307.3微亨的电感。 4. 验证电感的额定电流是否满足设计要求，确保电感的额定电流和饱和电流大于最大输出电流。该电感的额定电流为十三安培，饱和电流为十二安培，满足十安培的最大输出电流要求。

04:42

电感损耗的计算方法

电感的功耗分为直流损耗和交流损耗，首先计算的是直流损耗，即电感的电阻性损耗。直流损耗的计算公式为电流的平方乘以DCR（直流电阻），其中电感电流指的是电感电流的有效值。计算电感电流的有效值需要先求出满载时的电感纹波电流，然后使用相关公式进行计算。在给定的例子中，满载时电感电流的纹波电流为2.3000安培，电感电流的有效值为10.02安培，由此得出满载时的直流损耗为592毫瓦。计算纹波电流时，不是使用标称的7.3微亨（µH）的电感量，而是使用在十安培时的实际电感量5.56微亨（µH）。

05:51

电感损耗的计算方法

电感的交流损耗主要包括趋肤效应损耗、涡流损耗和磁滞损耗。电感交流损耗的计算公式为：电感的交流损耗等于K1乘以开关频率的α次方乘以磁通密度的β次方，其中K1、α、β是与电感材料相关的系数。在实际应用中，电感制造商通常提供交流损耗曲线，用户可以通过这些曲线查找特定设计条件下的交流损耗。使用特定工具，例如Red Expert，可以查得某设计方案的交流损耗为229毫瓦。总的电感损耗为直流损耗和交流损耗之和，计算得到总损耗为821毫瓦，从而完成电感的选择及损耗计算。