Параллелить или последовать индукторы в преобразователе ради умещения в габариты?

Есть задача сделать повышающий ШИМ преобразователь, но есть жесткое требование, к высоте платы, а по площади я никак фактически не ограничен.

Расчетная индуктивность точно никак не влезет. Родилась идея взять 2 или 4 идентичных фабричных SMD меньшей индуктивности и/или тока насыщения и просто их поставить последовательно или параллельно (если хватит 2х), или последовательно-параллельно (если 4).

Последовательно - индуктивности сложили, токи неизменны. Параллельно - индуктивности поделили, токи сложили. Это понятно.

По идее, этот мир так устроен, что здесь никакой разницы не должно быть от перестановки мест слагаемых. Но, может быть лучше меньше токи, чтобы меньше магнитных наводок. Или выигрыша в удельном соотношении индуктивность/ток/габариты в каком-то случае явно будет лучше?

Если представить на плоскости несколько дросселей, с одинаковым направлением намотки - очевидно, тоже есть требования. ИМХО чтобы линии магнитного поля не глушили друг друга?

И еще: продают радиальные и тороидальные дроссели - какая-то разница для меня с точки зрения моих знаний и приложения последних в преобразователях имеется?

Если посмотреть готовые конструкции преобразователей, например, в даташитах на микросхемы этих преобразователей, то можно увидеть, что индуктивность дросселя выбирается довольно малой - 1...500мкГн. При этом, чем больше ток, тем меньше индуктивность.

Второй факт - если преобразователь мощный и для него требуется многоамперный дроссель, то даже при его рекомендованной малой индуктивности (обычно - 1...10мкГн), минимальный ток нагрузки может иметь значения в десятки мА.

Третий факт - я лично не видел последовательное или параллельное включение дросселей в преобразователях, кроме многозвенных фильтров, что говорит о том, что задача решается по другому.

Из всего этого напрашивается вывод - схему преобразователя расчитать для дросселя с малой индуктивностью. При этом дроссель автоматом получается низкопрофильным.

DWD: индуктивность дросселя выбирается довольно малой - 1...500мкГн.

Кто-то тыкнул пальцем в небо с разлетом в 2 порядка

DWD: При этом, чем больше ток, тем меньше индуктивность.

Естественно, существует два потолока индуктивности. Минимум определяет разумный предел работы дросселя по току (избегаем насыщения и стараемся работать в режиме непрерывного тока). А максимум определяет возможность индуктивности отдать требуемый ток в нагрузку.

DWD: схему преобразователя расчитать для дросселя с малой индуктивностью.

С этого я и начал: рассчитал и взял наименьшую индуктивность. Габаритно.

DWD: При этом дроссель автоматом получается низкопрофильным.

Сказка. Чем меньше берется расчетная индуктивность, тем больше выйдет расчетный амплитудный ток. В итоге общие габариты дросселя ровным счетом не изменяются. Что реально можно - это задирать в максимум частоту работы преобразователя: но это происходит в ущерб КПД, да и тоже не в особо больших пределах дроссель меняется.

DWD: Третий факт - я лично не видел последовательное или параллельное включение дросселей в преобразователях, кроме многозвенных фильтров, что говорит о том, что задача решается по другому.

А ни у кого сроду не было задачи собрать преобразователь этак ватт на 50 с коэффициентом повышения в 2-3 раза и уместить его в 5мм высотой. Само собой, ни в одной книге, ни в одном даташите такой специальный случай никто разбирать не будет.

DWD: если преобразователь мощный и для него требуется многоамперный дроссель, то даже при его рекомендованной малой индуктивности (обычно - 1...10мкГн), минимальный ток нагрузки может иметь значения в десятки мА.

Не совсем понимаю, что Вы хотели здесь сказать?

И все-таки.

Давайте подумаем какие камни могут быть при разбиении дросселя на куски в применении к ШИМ преобразователю? Мне кажется, что, в целом, преобразователю будет все равно. Но какие-то нюансы насчет предпочтительности параллельности или последовательности, взаимной пространственной ориентации, конструкции дросселя и т.п. должны быть.

Более предметно: по расчетам требуется 3.8 мкГн и 13.8А. Наверное, надо брать только дроссели с экранированием, т.к. наводки будут хорошие для такого маленького пространства.

Если один дроссель - то могу купить EPCOS B82559A0392A013 - 3.9 мкГн x 12А (высотой 5.95мм) - вроде бы миллиметр, да нету его.

А вот если два дросселя последовательно, то есть возможность найти Wurth 744325180 - 1.8 мкГн x 16А (высотой 4.7мм) и решу свою проблему.

Вот потому репу и чешу, где тут подводный камень будет.

ZZZAMK: Кто-то тыкнул пальцем в небо с разлетом в 2 порядка

Вообще-то, в 3 - для токов в десятки А индуктивности могут попасть и на 0,1мкГн.
Например, в ноутбуках в преобразователях питания проца стоят дросселя на 0,36мкГн, в больших матерях - 0,25мкГн.

А так как Вы не назвали конкретное значение тока своего преобразователя, то я привёл крайние значения.
Но если не нравится, то мне не трудно перестать тыкать пальцем в клаву...

ZZZAMK: Минимум определяет разумный предел работы дросселя по току (избегаем насыщения и стараемся работать в режиме непрерывного тока).

По насыщению - да, по непрерывности - уже давно нет.

ZZZAMK: А максимум определяет возможность индуктивности отдать требуемый ток в нагрузку.

В большей степени - получить минимум пульсаций тока при малых токах нагрузки.

ZZZAMK: ...рассчитал и взял наименьшую индуктивность. Габаритно.

Так наименьшую индуктивность или наименьшую габаритность? Это две большие разницы.

ZZZAMK: Чем меньше берется расчетная индуктивность, тем больше выйдет расчетный амплитудный ток. В итоге общие габариты дросселя ровным счетом не изменяются.

Снова пример из преобразователя проца ноутбука - при индуктивности 0,36мкГн дроссель имеет размеры 10х10х4мм. 4мм это высота. Частота - 300КГц.
А вот получить большую индуктивность при большом токе - в малый размер не впишешься.

ZZZAMK: Само собой, ни в одной книге, ни в одном даташите такой специальный случай никто разбирать не будет.

Просто "комсомольцев", ставящих перед собой "нерешаемые" задачи, не так уже и много...
Для преобразователя, этак ватт на 50 с коэффициентом повышения в 2-3 раза и уместить его в 5мм высотой, высота может определяться скорее ключевыми транзисторами, чем дросселем, если транзисторы:
4,5мм - TO-263
2.5мм - ТО-252
1,5мм - SO-8
1мм - QFN,
а дроссель - печатный проводник на плате.

ZZZAMK: Не совсем понимаю, что Вы хотели здесь сказать?

То, что даже для малых токов нагрузки можно использовать дроссель с малой индуктивностью, который легче выполнить низкопрофильным.

ZZZAMK: ...какие камни могут быть при разбиении дросселя на куски в применении к ШИМ преобразователю?

Ни каких.

ZZZAMK: Но какие-то нюансы насчет предпочтительности параллельности или последовательности, взаимной пространственной ориентации, конструкции дросселя и т.п. должны быть.

Возможно, они и есть. Только этим ни кто не заморачивается, так как подобная проблема решается установкой всего одного дрсселя.

ZZZAMK: Наверное, надо брать только дроссели с экранированием...

Подходящие Вам дросселя, обычно, все с экранированием - либо катушка помещена в готовый ферромагнитный корпус, либо залита таким же материаллом.