회로에 적합한 몰드형 인덕터(몰딩 초크)를 선택할 때는 외관뿐만 아니라 동적 성능과 회로 내에서의 물리적 한계를 고려해야 합니다.
모놀리식 인덕터는 주로 전력 회로(예: DC-DC 컨버터)에서 에너지 저장, 필터링 및 프리휠링 기능을 수행하는 데 사용됩니다. 최적의 선택을 돕기 위해 선택 과정을 다음 다섯 가지 핵심 단계로 나누어 설명하겠습니다.
1. 제품의 물리적 크기와 포장 방식을 결정합니다 (1단계: 제품이 들어갈까요?).
이는 가장 기본적인 선별 기준입니다. 모놀리식 인덕터는 일반적으로 표준적인 칩 형태의 직사각형 구조를 가지고 있습니다.
* 치수 제약 조건: PCB에 예약된 패드의 크기와 높이 제한을 측정하십시오. 일반적인 치수는 3.0×3.0mm, 4.0×4.0mm, 5.0×5.0mm 등이며, 높이는 1.0mm에서 5.0mm 사이입니다.
* 단자 설계: 표준 "2핀 단자"인지, 아니면 방사선 방출을 줄이기 위한 "4핀 단자" 설계인지 확인하십시오.
* 주의: 길이와 너비가 같더라도 높이가 인덕터의 전력 허용 오차를 결정하는 경우가 많습니다. 잘못된 인덕터를 선택하지 않도록 주의하십시오.
2. 인덕턴스(L 값)를 계산하고 일치시키십시오.
인덕턴스는 전류 리플의 크기를 결정합니다. 인덕턴스를 너무 크거나 너무 작게 선택하면 전원 공급 장치의 효율에 영향을 미칩니다.
* 칩 설명서를 참조하십시오. 대부분의 전력 관리 집적 회로(IC) 데이터시트에는 인덕턴스 값을 계산하기 위한 권장 공식이 제공됩니다.
일반 공식은 L={(V_{in}-V_{out})XV_{out}/{V_{in}Xf_{sw}XI_{out} XRippleRatio}}로 근사할 수 있습니다.
* 여기서 f_{sw}는 스위칭 주파수이고, 리플 비율은 일반적으로 20%~30%입니다.
* 허용 오차: 모놀리식 인덕터는 일반적으로 ±20% 또는 ±30%의 허용 오차(예: M 또는 N 등급)를 가지므로 계산 시 여유 마진을 확보해야 합니다.
3. 핵심 전류 매개변수: 두 가지 "전류" 모두를 고려해야 합니다.
이 부분이 가장 오류 발생 가능성이 높은 부분입니다! 일체형 몰드 인덕터의 데이터시트에는 일반적으로 두 가지 정격 전류가 명시되어 있으며, 두 조건을 동시에 충족해야 합니다.
* 포화 전류(I_{sat}): 하드 리미트
* 정의: 인덕턴스가 특정 비율(일반적으로 초기 값의 10%~30%)로 떨어질 때의 전류.
*선택 방법: I_{sat}는 회로의 최대 전류(I_{peak})보다 커야 합니다.
*피크 전류 계산: I_{peak} = I_{out} + ΔI_L/2 (즉, 출력 전류에 리플 전류의 절반을 더한 값).
*결과: I_sat이 부족하면 인덕터가 즉시 자기적으로 포화되어 인덕턴스가 급격히 감소하고 전류가 빠르게 증가하여 스위칭 트랜지스터가 소손될 수 있습니다.
온도 상승 전류(I2 {rms}): 가열 지수
*정의: 인덕터의 표면 온도가 특정 값(일반적으로 40°C)만큼 상승하는 실효 전류.
*선택 방법: I2 {rms}는 회로의 최대 출력 전류(I2 {out})보다 커야 합니다.
*결과: I2 {rms}가 충분하지 않으면 인덕터가 과열되어 효율이 저하될 뿐만 아니라 PCB 납땜 접합부가 손상될 수도 있습니다.
4. 직류 저항(DCR)과 효율에 주의하십시오.
DCR(직류 저항)은 인덕터 코일 자체의 저항입니다.
*영향: DCR은 구리 손실(P_{손실}=I^2XR)을 유발할 수 있으며, 이는 직접 열로 변환되어 전력 효율을 저하시킵니다.
*균형: 규모와 비용이 허용된다면 DCR이 낮을수록 좋습니다.
5. 자체 공진 주파수를 고려하십시오.
도체를 통해 흐르는 전류 자체가 변할 때 발생하는 전자기 유도 현상입니다. 금속선을 사용하여 코일을 만들고 코일을 통해 흐르는 전류가 변하면 상당한 전자기 유도 현상이 발생합니다. 코일 자체에 유도되는 역기전력은 전류의 변화를 방해하고 전류를 안정화하는 역할을 합니다. 구체적으로, 인덕터에 전류가 흐르지 않는 상태라면 회로가 켜졌을 때 전류의 흐름을 방해하려는 경향이 있습니다. 반대로 인덕터에 전류가 흐르는 상태라면 회로가 차단되었을 때 일정한 전류를 유지하려는 경향이 있습니다.
게시 시간: 2026년 1월 21일