利用耦合電感器的優(yōu)點(diǎn)

Maxim Integrated擁有數(shù)十年的耦合電感（CL）經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)IP，擁有60多項(xiàng)美國(guó)專利。根據(jù)客戶的規(guī)格和優(yōu)先級(jí)，耦合電感的電流紋波消除優(yōu)勢(shì)可以換成更小的尺寸或更高的效率。?

與分立電感（DL）相比，多相降壓轉(zhuǎn)換器中CL的無(wú)量綱改進(jìn)顯示出非常顯著的優(yōu)勢(shì)（圖1和圖2）。這種利用優(yōu)勢(shì)通常取決于占空比、耦合相數(shù)和耦合系數(shù)Lm/Lk（互感除以泄漏）。典型耦合Lm/Lk = 5的獲益圖如圖1所示。值為1的紅色曲線對(duì)應(yīng)于DL作為基線，表示電流紋波消除沒有改善。

圖1.對(duì)于不同數(shù)量的耦合相，CL收益（FOM）是占空比的函數(shù)，Lm/Lk = 5。

另一個(gè)觀察結(jié)果是，耦合更多相位通常會(huì)增加收益，并且在占空比的某些區(qū)域，這種收益也會(huì)增加很多。

歸一化電流紋波圖顯示了CL優(yōu)勢(shì)如何轉(zhuǎn)化為電流紋波降低（圖2）。歸一化電流紋波作為占空比的函數(shù)，顯示D = 0.5時(shí)DL的值為1。該DL紋波（紅色曲線）有效地除以圖1中的CL FOM。因此，電流紋波急劇下降。實(shí)際上，這允許降低電感值（以改善瞬態(tài)，減小磁性元件和輸出電容的尺寸）或?qū)㈤_關(guān)頻率降低數(shù)倍以顯著降低開關(guān)和其他損耗。

圖2.歸一化電流紋波作為不同耦合相數(shù)占空比的函數(shù)，Lm/Lk = 5。

雖然耦合更多相是有益的，但另一種改進(jìn)途徑是耦合因子，當(dāng)許多相耦合時(shí)尤其有價(jià)值。圖3中八個(gè)耦合相的效益曲線表明使用盡可能高的耦合比。在實(shí)踐中，它意味著在應(yīng)用程序允許的情況下實(shí)現(xiàn)最高 Lm。請(qǐng)注意，由于耦合增加（基本上增加了Lm）而導(dǎo)致的電流紋波改善對(duì)瞬態(tài)性能沒有缺點(diǎn)。

圖3.CL 效益 （FOM） 作為 Nph = 8 時(shí)占空比和不同耦合系數(shù) Lm/Lk 值的函數(shù)。

多家知名且流行的磁性元件供應(yīng)商擁有Maxim Integrated的免費(fèi)CL許可證，可以為IC配套的所需器件提供多種來(lái)源。Maxim Integrated已經(jīng)為各種可能的客戶應(yīng)用開發(fā)了CL產(chǎn)品組合，該產(chǎn)品組合已全面投產(chǎn)，并將繼續(xù)致力于滿足最新和具有挑戰(zhàn)性的客戶要求。

根據(jù)客戶規(guī)格同時(shí)開發(fā)IC和耦合電感器，以便在所有應(yīng)用條件下作為一個(gè)完整的系統(tǒng)工作，這一點(diǎn)非常重要。這包括效率性能、與特定CL波形配合使用的電流模式控制、反饋環(huán)路和均流、重復(fù)瞬態(tài)規(guī)格、相位之間可能存在電流不平衡的裕量等。

耦合電感器必須與半導(dǎo)體和控制一起在所有條件角落和規(guī)格下工作。因此，供應(yīng)商的CL規(guī)范總是直接來(lái)自Maxim Integrated，經(jīng)過內(nèi)部的廣泛開發(fā)，實(shí)際性能隨后由Maxim Integrated仔細(xì)驗(yàn)證和批準(zhǔn)，以確?？蛻舻恼w系統(tǒng)性能。

審核編輯：郭婷