DCDC电路电感的选择（转）

电感经常被理解为开关电源输出端中的LC滤波电路中的L（C是其中的输出电容）。虽然这样理解是正确的，可是为了理解电感的设计就必须更深刻的了解电感的行为。app

在降压转换中（Fairchild典型的开关控制器），电感的一端是链接到DC输出电压。另外一端经过开关频率切换链接到输入电压或GND。异步

在状态1过程当中，电感会经过（高边“high-side”）MOSFET链接到输入电压。在状态2过程当中，电感链接到GND。因为使用了这类的控制器，能够采用两种方式实现电感接地：经过二极管接地或经过（低边“low-side”）MOSFET接地。若是是后一种方式，转换器就称为“同步（synchronus）”方式。ide

如今再考虑一下在这两个状态下流过电感的电流是若是变化的。在状态1过程当中，电感的一端链接到输入电压，另外一端链接到输出电压。对于一个降压转换器，输入电压必须比输出电压高，所以会在电感上造成正向压降。相反，在状态2过程当中，原来链接到输入电压的电感一端被链接到地。对于一个降压转换器，输出电压必然为正端，所以会在电感上造成负向的压降。设计

咱们利用电感上电压计算公式：blog

V=L(dI/dt)同步

所以，当电感上的电压为正时（状态1），电感上的电流就会增长；当电感上的电压为负时（状态2），电感上的电流就会减少。经过电感的电流如图2所示：im

经过上图咱们能够看到，流过电感的最大电流为DC电流加开关峰峰电流的一半。上图也称为纹波电流。根据上述的公式，咱们能够计算出峰值电流：db

其中，t_on是状态1的时间，T是开关周期（开关频率的倒数），DC为状态1的占空比。img

警告：上面的计算是假设各元器件（MOSFET上的导通压降，电感的导通压降或异步电路中肖特基二极管的正向压降）上的压降对比输入和输出电压是能够忽略的。时间

若是，器件的降低不可忽略，就要用下列公式做精确计算：

同步转换电路：

异步转换电路：

其中，Rs为感应电阻阻抗加电感绕线电阻的阻。Vf是肖特基二极管的正向压降。R是Rs加MOSFET导通电阻，R=Rs+Rm。

电感磁芯的饱和度

经过已经计算的电感峰值电流，咱们能够发现电感上产生了什么。很容易会知道，随着经过电感的电流增长，它的电感量会减少。这是因为磁芯材料的物理特性决定的。电感量会减小多少就很重要了：若是电感量减少不少，转换器就不会正常工做了。当经过电感的电流大到电感实效的程度，此时的电流称为“饱和电流”。这也是电感的基本参数。

实际上，转换电路中的开关功率电感总会有一个“软”饱和度。要了解这个概念能够观察实际测量的电感VsDC电流的曲线：

当电流增长到必定程度后，电感量就不会急剧降低了，这就称为“软”饱和特性。若是电流再增长，电感就会损坏了。

注意：电感量降低在不少类的电感中都会存在。例如：toroids，gapped E-cores等。可是，rodcore电感就不会有这种变化。

有了这个软饱和的特性，咱们就能够知道在全部的转换器中为何都会规定在DC输出电流下的最小电感量；并且因为纹波电流的变化也不会严重影响电感量。在全部的应用中都但愿纹波电流尽可能的小，由于它会影响输出电压的纹波。这也就是为何你们老是很关心DC输出电流下的电感量，而会在Spec中忽略纹波电流下的电感量。