DCDC电感的选择和计算

一路上

前言

电感是电源电路中一个重要的组成部分，电感的位置可以帮助我们在复杂的电路中，一眼锁定电源部分所在的位置。我们就来浅析一下在DCDC电路中如何去选择适当的电感及其参数。

1. 电感的分类

DCDC电路中常用的电感大致可以分为以下两种：

2. 电源中电感的功能

以基本的buck电路为例（后续计算都建立在buck电路的基础上），电感在电路中主要起以下两个作用：
（a）储能：作为一个储能元件，在Q1导通时，L和Cout储存能量，保证在Q1关断，Q2导通时的供电，形成续流回路。
（b）平滑输出电流：由于电感有阻碍电流变化的特性，L和Cout组成二阶滤波系统，平滑输出电流。

3. 电感感值的计算

根据电感两端电压和电流的关系可做如下推导：

由如上式子可知，电感值的大小会影响输出电流的纹波大小，增大感值可以减小电流纹波。通常，期望

故，通过带入最大带载电流和最大输入电压，便可倒推出最小的电感值。

4. 其他电感参数考虑

除了要考虑电感感值之外，还需要注意电感的饱和电流和DCR。电感饱和后，其磁导率u会大大下降，导致电感量的下降，最后电感失去抑制电流突变的能力。饱和后的电感电流波形会出现明显的畸变，出现温升异常或者明显啸叫的现象。

通过电感波形可以得到电感需承受的峰值电流的算式：

成品电感的规格上都会标注它的饱和电流，选择电感时要注意选择饱和电流大于IL_peak的电感。

DCR（Direct Current Resistance）指的是电感的直流电阻，对于相同尺寸大小的电感器，其直流电阻通常会呈现以下特点：如果电感值较高，则直流电阻值较高；如果电感值较低，则直流电阻值较低。DCR的大小与电感的发热损耗息息相关，所以在选择电感时一般期望DCR尽可能地小，来提升效率。

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