Selezionare l'induttore stampato appropriato (induttore stampato) per il circuito, non solo in base al suo aspetto, ma anche concentrandosi sulle sue prestazioni dinamiche e sui limiti fisici del circuito.
Gli induttori monolitici sono utilizzati principalmente nei circuiti di potenza (come i convertitori CC-CC) per svolgere funzioni di accumulo di energia, filtraggio e freewheeling. Per aiutarvi a fare la scelta ottimale, suddivideremo il processo di selezione nei seguenti cinque passaggi chiave:
1. Determinare le dimensioni fisiche e l'imballaggio (Passaggio 1: ci starà?)
Questo è il criterio di selezione più elementare. Gli induttori monolitici sono in genere strutture rettangolari standard simili a chip.
* Vincoli dimensionali: misurare i limiti di dimensione e altezza dei pad riservati sul PCB. Le dimensioni comuni includono 3,0×3,0 mm, 4,0×4,0 mm, 5,0×5,0 mm, ecc., con altezze comprese tra 1,0 mm e 5,0 mm.
* Progettazione del terminale: confermare se si tratta di un pin standard a "due terminali" o di un pin a "quattro terminali" progettato per ridurre le radiazioni.
* Nota: anche se lunghezza e larghezza sono uguali, l'altezza spesso determina la tolleranza di potenza dell'induttore. Assicuratevi di non scegliere quello sbagliato.
2. Calcola e abbina l'induttanza (valore L)
L'induttanza determina l'entità dell'ondulazione di corrente. Un valore troppo alto o troppo basso influirà sull'efficienza dell'alimentatore.
* Consultare il manuale del chip: le schede tecniche della maggior parte dei circuiti integrati (IC) per la gestione dell'alimentazione forniscono formule consigliate per il calcolo dei valori di induttanza.
La formula generale può essere approssimata come L={(V_{in}-V_{out})XV_{out}/{V_{in}Xf_{sw}XI_{out} XRippleRatio}}
* dove f_{sw} è la frequenza di commutazione e RippleRatio è in genere 20%~30%.
* Tolleranza: gli induttori monolitici hanno in genere una tolleranza di ±20% o ±30% (ad esempio, gradi M o N) e durante i calcoli è opportuno riservare un margine.
3. Parametri della corrente di base: entrambe le “correnti” devono essere considerate
Questa è la parte più soggetta a errori! La scheda tecnica degli induttori stampati integrali in genere specifica due diverse correnti nominali, ed entrambe le condizioni devono essere soddisfatte contemporaneamente:
* Corrente di saturazione (I_{sat}): Limite massimo
* Definizione: la corrente quando l'induttanza scende a un certo rapporto (tipicamente dal 10% al 30% del valore iniziale).
*Metodo di selezione: I_{sat} deve essere maggiore della corrente di picco (I_{peak}) nel circuito.
*Calcolo della corrente di picco: I_{peak} = I_{out} + ΔI_L/2 (ovvero, la corrente di uscita più metà della corrente di ripple).
*Conseguenze: se I_sat è insufficiente, l'induttore si saturerà immediatamente magneticamente, provocando un brusco calo dell'induttanza e portando a un rapido aumento della corrente, che potrebbe bruciare il transistor di commutazione.
Corrente di aumento della temperatura (I2 {rms}): indice di riscaldamento
*Definizione: Valore quadratico medio della corrente alla quale la temperatura superficiale di un induttore aumenta di un valore specificato (solitamente 40 °C).
*Come scegliere: I2 {rms} deve essere maggiore della corrente di uscita massima (I2 {out}) nel circuito.
*Conseguenza: se I2 {rms} non è sufficiente, l'induttore si surriscalda, il che non solo riduce l'efficienza ma può anche danneggiare i giunti di saldatura del PCB.
4. Prestare attenzione alla resistenza CC (DCR) e all'efficienza
DCR (resistenza alla corrente continua) è la resistenza della bobina dell'induttore stesso.
*Impatto: la DCR può causare perdite di rame (P_ {perdita}=I ^ 2 XR), che vengono convertite direttamente in calore e riducono l'efficienza energetica.
*Equilibrio: quando le dimensioni e il costo lo consentono, è preferibile un DCR più piccolo.
5. Considerare la frequenza di autorisonanza
Il fenomeno dell'induzione elettromagnetica che si verifica quando la corrente che scorre attraverso il conduttore stesso varia. Quando si utilizza un filo metallico per realizzare una bobina e la corrente che scorre attraverso la bobina varia, si verifica un significativo fenomeno di induzione elettromagnetica. La forza elettromotrice inversa autoindotta dalla bobina ostacola la variazione di corrente e svolge un ruolo nella stabilizzazione della corrente. Nello specifico, se un induttore si trova in uno stato in cui non passa corrente, tenterà di ostacolare il flusso di corrente al suo interno quando il circuito è acceso; se un induttore si trova in uno stato in cui passa corrente, tenterà di mantenere una corrente costante al suo interno quando il circuito è spento.
Data di pubblicazione: 21-01-2026