EPCOS / TDK 결합 인덕터

DC/DC 컨버터 토폴로지

다음은 5가지 유형의 DC/DC 컨버터 토폴로지에 대한 개요입니다.

단일 종단 SEPIC(1차 인덕턴스 컨버터)는 배터리 전원 공급식 장치 및 자동차 애플리케이션에 이상적입니다. 이 컨버터는 입력 전압보다 높거나 낮을 수 있는 일정한 비변환 출력 전압을 제공하여 배터리 전압 변동 및 다양한 부하 시나리오를 보상할 수 있습니다. SEPIC 기술이 벅 및 부스트 변환기를 결합하고 있어 이러한 작업이 가능합니다. 이 회로 토폴로지의 또 다른 이점은 C1 및 L1으로 구성된 입력 필터와 결합하여 전도 간섭을 현저히 낮추는 일정한 입력 전류입니다. 결합 인덕터를 사용하면 리플 전류 부하와 코어 손실을 줄일 수 있습니다. 커플링 커패시터 C₂ 는 입력과 출력 사이에 약간의 절연 효과를 제공하지만, SEPIC는 비절연 토폴로지 중 하나입니다.

ZETA는 기본적으로 SEPIC와 유사한 기능을 제공하는 다중 권선 컨버터 토폴로지입니다. 두 전력 컨버터 모두 입력 전압을 승압 및 다운하고 안정적인 비반전 출력 전압을 생성할 수 있습니다. 또 다른 공통점은 DC 전달 함수 V_OUT = V_IN x D/(1-D)입니다. 출력에서 L₂ 및 C₃ 을 사용하여 약간 재배열한 회로 구성으로 인해 ZETA 컨버터는 리플이 낮은 연속 출력 전류를 제공합니다. 실제 벅 부스트와 달리 ZETA 컨버터에는 MOSFET을 직접 구동하는 벅 컨트롤러 IC가 하나만 필요합니다. 출력은 입력과 분리되지 않습니다.

SEPIC 및 ZETA 토폴로지와 같은 Ćuk 컨버터는 입력 전압 초과 또는 미만의 전압을 조정할 수 있습니다. 일부 애플리케이션에 필요한 특수 기능은 반전된 출력 전압입니다. EMI 관점에서 볼때 또 다른 장점은 컨버터의 입력 및 출력 측에서 LC 필터와 함께 연속 전류 흐름입니다. 이는 리플 전류를 상당히 최소화하면서 배터리에서 안정적인 전류 드레인을 제공합니다. 출력은 입력과 분리되지 않습니다.

플라이백 컨버터는 산업용 전자 장치 및 저전력 자동차 애플리케이션에서 가장 보편적으로 사용되는 토폴로지 중 하나입니다. 이 컨버터는 몇 가지 구성 요소만 필요한 이 회로 토폴로지를 비교적 간단하고 비용 효율적으로 설계할 수 있습니다. 결합 인덕터는 스토리지 초크 역할을 하며 입력과 출력 사이에서 갈바닉 절연도 제공합니다. 에너지 전송은 MOSFET의 오프 타임 동안 이루어집니다. 토폴로지는 입력 전압 이하 또는 그 이상의 비반 전출력 전압을 생성할 수 있습니다. 컨버터의 절연 요구 사항 또는 애플리케이션의 안전 표준에 따라 최대 500V의 기능적 절연을 가진 변압기 또는 결합 인덕터를 사용할 수 있습니다. 플라이백 컨버터는 또한 여러 출력 전압을 생성할 수 있는 기능을 제공합니다. 이 토폴로지의 단점은 스위칭 트랜지스터에 의해 생성된 높은 전압 피크입니다. 이 전도 간섭을 억제하기 위해 컨버터의 입력에 EMC 필터가 필요할 수 있습니다.

결합 인덕터를 사용하여 단일 벅 조정기를 사용하여 각각의 보조 출력 전압 또는 이차 출력 전압을 생성할 수도 있습니다. 이는 회로의 복잡성을 간소화하여 비용을 절감하며 보드 공간을 절약하는데 도움이 될 수 있습니다.

FAQ

결합 인덕터란 무엇입니까?
인덕터는 다상 토폴로지에서 핵심적인 역할을 합니다. 기본적으로 개별 인덕터를 사용할 수 있지만 결합 인덕터를 사용하면 부피를 크게 줄이고 회로의 효율을 개선할 수 있습니다. 결합 인덕터에 공통 코어에 두 개의 권선이 연결되어 있습니다. 따라서 L1과 L2는 자기적으로 결합되어 있어 두 코일 사이에 코어에 저장된 에너지를 전송할 수 있습니다. 1차 권선과 2차 권선 사이의 자기 결합 효율은 커플링 계수 K에 의해 정의됩니다.

결합 인덕터의 이점은 무엇입니까?
인덕터는 SEPIC, ZETA 및 Ćuk 컨버터와 같은 다상 전압 레귤레이터의 핵심 구성요소입니다. 결합 인덕터를 사용할 필요는 없습니다. 대신 두 개의 단일 인덕터를 사용할 수 있습니다. 하지만 L1과 L2가 밀접하게 결합되어 있는 경우, 리플 전류는 이들 사이에서 분할됩니다. 따라서 필요한 인덕턴스 값은 절반에 불과합니다. 단일 전원 인덕터 2개 대신 1개의 듀얼 인덕터를 사용하면 잠재적으로 더 작은 구성요소를 사용할 수 있어 중요한 보드 내 차지하는 면적을 절약할 수 있습니다.

커플링 계수는 무엇이며 어떻게 계산합니까?
결합 인덕터는 DC/DC 컨버터 토폴로지에 사용됩니다. 결합 인덕터의 기능은 일반적으로 사용되는 코어를 통해 1차 권선에서 2차 권선으로 에너지를 전송하는 데 있습니다. 두 권선 사이의 자기 결합 효율은 커플링 계수 K에 의해 정의됩니다. 아래 방정식을 사용하여 커플링 계수 K를 계산할 수 있습니다.

샘플 키트

이 키트는 두 권선의 긴밀한 결합을 위해 특수 권선 기술을 사용하는 SMT 전력 인덕터가 특징입니다. 이 인덕터는 자기적으로 차폐되어 있습니다.

샘플 키트 보기:
B82472D6 시리즈 - 3.9~47µH
의 LR B82477D4*M900 시리즈– 4.7~47µH
의 LR B82477D6 시리즈 - 3.9~47µH의 LR