浅谈开关电源输出电感的设计
开关电源输出端电感详解
开关电源输出端电感详解开关电源是一种广泛使用的电力转换技术，其输出端的电感是其中一个重要组成部分。
开关电源输出端的电感主要起到滤波、储能和稳定电流的作用，下面将对其进行更详细的介绍。
一、开关电源输出端电感的作用滤波作用：开关电源输出端的电感可以有效地滤波。
当电感靠近开关电源的输出端口时，它可以过滤掉输出信号中的高频噪声，使输出信号更加纯净。
储能作用：开关电源输出端的电感还可以起到储能的作用。
当电流通过电感时，电感会将一部分电能转化为磁能，并将其储存起来。
在需要时，电感可以将储存的磁能再次转化为电能，从而满足电路中负载的需求。
稳定电流作用：开关电源输出端的电感还可以稳定电流。
由于开关电源的输出存在波动性，而电感可以抑制这种波动，从而保持输出电流的稳定性。
二、开关电源输出端电感的工作原理开关电源输出端电感的工作原理主要基于楞次定律，即“感应电流的磁场总是会阻碍引起感应电流的磁通量的变化”。
当电流通过电感时，电感会产生一个自感电动势，这个自感电动势可以阻碍电流的变化，从而起到滤波和稳定电流的作用。
具体而言，当电流增加时，自感电动势会阻碍电流的增加，从而减缓电流的增长速度，使得电流不会突然增大。
当电流减小时，自感电动势会阻碍电流的减小，从而减缓电流的减小速度，使得电流不会突然减小。
这样，电感可以有效地平滑电流波动，从而保持输出电流的稳定性。
此外，电感还可以将电路中的交流电转化为磁能，并将其储存起来。
当负载需要能量时，电感可以将储存的磁能再次转化为电能，以满足负载的需求。
三、开关电源输出端电感的选型在选择开关电源输出端的电感时，需要根据电路的具体要求和负载的特点进行合理选择。
电感容量的选择：电感容量是选择电感的重要因素之一。
如果电容量过小，可能无法满足电路的要求，无法有效滤波和稳定电流；如果电容量过大，可能会导致电路过度反应，甚至产生反向电动势。
因此，需要根据电路的具体要求选择合适的电感容量。
工作电压的选择：根据电路的工作电压选择合适的电感。
开关电源中变压器及电感设计1
开关电源中变压器及电感设计1开关电源中变压器及电感设计1一、变压器设计1.根据电源输出需求确定变压器的额定功率和工作频率。
2.计算变压器的变比。
变压器的变比决定了输入电压和输出电压之间的关系。
通常变压器的变比为输入和输出电压之比的倒数，即输出电压/输入电压。
3.根据变比计算次级匝数。
变压器的次级匝数等于输入匝数乘以变比。
4.根据次级匝数计算主绕组匝数。
主绕组匝数等于次级匝数除以变比。
5.计算主绕组和次级绕组的截面积。
主绕组的截面积一般比次级绕组大，以满足输送更大电流。
6.计算铁芯截面积。
铁芯截面积的大小关系到变压器的能量传输效率，一般选择铁芯截面积略大于主绕组的截面积。
7.选择合适的铁芯材料和线材材料。
铁芯材料的导磁性能和线材材料的电阻等参数会影响变压器的损耗和效率。
8.进行变压器的相关参数计算和模拟。
可以使用相关软件进行变压器参数的计算和仿真，以评估变压器的性能。
9.制作变压器的绕组和组装。
根据计算结果进行绕线并组装变压器。
10.进行变压器的测试和调整。
使用仪器测试变压器的性能，并根据测试结果调整变压器的参数，以满足设计要求。
二、电感设计1.根据电源输出需求确定电感的额定电流和工作频率。
2.根据电感的额定电流和工作频率计算电感的感值。
电感的感值和额定电流和工作频率之间有一定的关系，可以根据公式进行计算。
3.根据感值计算电感的绕组数。
电感的绕组数决定了电感的电流走向和电感的大小。
4.选择合适的磁芯和线材材料。
合适的磁芯材料和线材材料会影响电感的损耗和效率。
5.进行电感的相关参数计算和模拟。
可以使用相关软件进行电感参数的计算和仿真，以评估电感的性能。
6.制作电感的绕组和组装。
根据计算结果进行绕线并组装电感。
7.进行电感的测试和调整。
使用仪器测试电感的性能，并根据测试结果调整电感的参数，以满足设计要求。
总结：变压器和电感的设计是开关电源设计中关键的一环，直接影响到电源的性能和稳定性。
在设计过程中，需根据电源输出需求确定额定功率和工作频率，并计算变压器和电感的相关参数。
浅谈开关电源输出电感的设计
浅谈开关电源输出电感的设计――DC/DC 电路中电感的选择原文：Fairchild Semiconductor AB-12：Insight into Inductor Current 下载翻译：frm（注：只有充分理解电感在DC/DC电路中发挥的作用，才能更优的设计DC/DC电路。
本文还包括对同步DC/DC及异步DC/DC概念的解释。
）本文PDF文档下载简介在开关电源的设计中电感的设计为工程师带来的许多的挑战。
工程师不仅要选择电感值，还要考虑电感可承受的电流，绕线电阻，机械尺寸等等。
本文专注于解释：电感上的DC电流效应。
这也会为选择合适的电感提供必要的信息。
理解电感的功能电感常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，但是为了理解电感的设计就必须更深入的了解电感的行为。
在降压转换中（Fairchild典型的开关控制器），电感的一端是连接到DC输出电压。
另一端通过开关频率切换连接到输入电压或GND。
在状态1过程中，电感会通过（高边“high-side”）MOSFET连接到输入电压。
在状态2过程中，电感连接到GND。
由于使用了这类的控制器，可以采用两种方式实现电感接地：通过二极管接地或通过（低边“low-side”）MOSFET接地。
如果是后一种方式，转换器就称为“同步（synchronus）”方式。
现在再考虑一下在这两个状态下流过电感的电流是如果变化的。
在状态1过程中，电感的一端连接到输入电压，另一端连接到输出电压。
对于一个降压转换器，输入电压必须比输出电压高，因此会在电感上形成正向压降。
相反，在状态2过程中，原来连接到输入电压的电感一端被连接到地。
对于一个降压转换器，输出电压必然为正端，因此会在电感上形成负向的压降。
我们利用电感上电压计算公式：V=L(dI/dt)因此，当电感上的电压为正时（状态1），电感上的电流就会增加；当电感上的电压为负时（状态2），电感上的电流就会减小。
开关电源电感计算总结
开关电源电感计算总结第一篇：开关电源电感计算总结开关电源电感选择1.开关电源选择主要控制两个参数：一个是电感peak current，即电感的峰值电流不能超过电感的饱和电流。
峰值电流可通过调节电感量等来控制，可以通过电感平均电流加上（电感纹波电流/2）来衡量。
一个是inductor peak to peak ripple 即电感纹波电流，即△I，根据公式：△I=VS*D/(FS*L)**（此公式为近似公式，如手册有公式可按手册上计算）可以根据纹波电流要求计算出电感量。
一般△I按电感DC current即电感平均电流来计算，具体取的百分比手册会给出一般10%-40%。
电感的DC current计算公式：IDC =VOUT*IOUT/(VIN*η)，η为转换效率电感的纹波电流越大，电感上耗散的功率就越大，增加EMI同时也会造成输出的纹波越大，又由于△I与电感成反比，从这个角度看，电感越大越好。
但是，电感越大，会造成开关电源反馈回路增益降低，降低系统的工作带宽，可能导致系统工作不稳定，而且还存在电感越大，尺寸越大的问题。
电感过小会降低输出电流，效率，产生较大的输入纹波。
因此，在选择电感式，要从功耗和电感尺寸、电感量上折中选择。
2.电感计算流程先列出已知参数VOUT ,VIN, IOUT,FS,η计算IDC，根据需要定△I计算电感量L3.其他电感的选择还存在一个参数的选择：电感的直流阻抗，这个参数影响开关电源的转换效率。
电感的直流阻抗与封装形式有关，与尺寸成反比。
第二篇：电感教案1.3常用电子元器件———电感器第＿＿＿周课时＿＿＿节执教者：＿＿＿【教学目标】一、知识与技能1、了解电感器的种类，基本特性参数，表示方法及选用常识。
2、掌握电感器的使用方法和使用时注意的事项。
3、掌握电感器的几种常用标志方法。
二、过程与方法1、学会用学过的知识和技能解决新问题的方法。
2、利用初中学过的知识来联系新知识，掌握新知识。
开关电源电感选型计算
开关电源电感选型计算开关电源电感是一种重要的元件，用于存储能量和滤波。
正确选择合适的电感对于开关电源的性能和稳定性至关重要。
我们需要确定电感的额定电流。
额定电流是指电感所能承受的最大电流。
一般来说，电感的额定电流应大于电路中最大负载电流的1.2倍，以保证电感的正常工作。
接下来，我们需要确定电感的工作频率范围。
开关电源工作频率一般在几十kHz到几MHz之间，不同的工作频率需要选择不同的电感。
然后，我们需要根据开关电源的输出功率来确定电感的大小。
电感的大小决定了开关电源的输出电流波形的平滑程度。
一般来说，输出功率越大，电感的大小也应越大。
开关电源电感的电感值还应满足以下要求：1. 电感的直流电阻应尽可能小，以减小功率损耗；2. 电感的铁芯材料应具有较高的饱和磁感应强度和较低的磁滞损耗；3. 电感的铁芯材料应具有较低的温升和较高的工作温度范围。
根据以上要求，我们可以计算出电感的具体数值。
计算方法如下：1. 首先，根据开关电源的输出功率和工作频率，确定电感的工作电流。
工作电流一般为输出功率除以输出电压；2. 然后，根据电感的工作电流和额定电流的比值，确定电感的安全系数。
安全系数一般为1.2到1.5之间；3. 接下来，根据电感的安全系数和工作电流，计算出电感的额定电流；4. 根据电感的额定电流和工作频率，确定电感的工作电感值。
工作电感值一般为额定电流除以工作频率。
我们还需要注意一些其他因素来选择合适的电感。
例如，开关电源的尺寸和重量限制，以及成本因素等。
开关电源电感的选型计算方法包括确定额定电流、工作频率范围，根据输出功率确定电感大小，并考虑电感的直流电阻、铁芯材料特性和安全系数等。
选择合适的电感对于确保开关电源的性能和稳定性至关重要。
开关电源中电感气隙的设计与研究
开关电源中电感气隙的设计与研究摘要：开关电源中的电感器扮演着电压平滑和电流波形整形的重要角色。
为了提高电感器的效率和性能，电感气隙的设计非常重要。
本文将探讨电感气隙的设计与研究，并分析其对开关电源的影响。
1.引言开关电源是一种将输入直流电转换为输出脉冲电流的电子设备。
在开关电源中，电感器起着平滑输出电压和滤波电流的作用。
为了提高电感器的效率和性能，需要进行精确而合理的设计。
2.电感气隙的原理电感气隙是指在电感器的铁芯上设置的一段空隙。
电感器通过改变气隙的大小可以改变其感应能力和电感值。
当电感气隙变大时，电感器的电感值和感应能力会降低，而当电感气隙变小时，电感值和感应能力会增加。
因此，通过设计和调整电感气隙的大小，可以控制电感器的性能和工作特性。
3.电感气隙的设计要点（1）气隙长度：气隙长度是电感气隙设计中的重要参数。
气隙长度的选择应根据具体应用需求以及电感器的工作电流和电源电压来确定。
一般来说，气隙长度应尽量小，以避免磁通漏磁引起的能量损耗和磁滞损耗。
（2）气隙形状：气隙的形状也会对电感器的性能产生影响。
一般常见的气隙形状包括直线型、等效长方形型和圆环型。
不同形状的气隙会对电感器的感应能力和频率响应曲线产生不同的影响。
因此，在设计中应根据具体应用需求和设计要求选择合适的气隙形状。
（3）气隙材料：气隙材料的选择也非常重要。
一般来说，气隙材料应具有较高的导磁性和绝缘性能，以提高电感器的效率和可靠性。
常见的气隙材料包括Ni-Zn磁粉、铁氧体和纪录材料等。
4.电感气隙的研究方法（1）实验研究：通过实验手段来研究电感气隙的影响。
可以通过改变气隙的长度和形状，测量电感器的电感值和感应能力，进而分析气隙对电感器性能的影响。
（2）仿真模拟：通过使用电磁学仿真软件，建立电感器的数学模型，模拟电感气隙在不同工作条件下的磁场分布和电感特性。
通过仿真模拟，可以更加直观地分析电感气隙的影响，并进行优化设计。
5.电感气隙的应用案例以开关电源中的输出电感器为例，通过设计合适的气隙，可以提高电感器的效率和性能。
华为 正激式开关电源输出电感器设计步骤
I pk I o (max)
6. 计算能量处理能力，以 J（焦耳）为单位
W
2 LI pk
2
（J）
4
7. 计算电状态系数 K e 0.145 Po Bm 10 8. 计算磁芯几何常数 Kg（cm5）
W2 Kg （α=1） K e
9. 根据 Kg 由上表选择磁芯： 磁路长度 MPL（cm） ，铁心质量 Wtfe（g） ，铜质量 Wtcu(g)，平均匝长 MLT(cm)，磁芯面积 Ac(cm2)，窗口 面积 Wa(cm2)，面积积 Ap(cm4)，磁芯几何常数 Kg(cm5)， 表面积 At(cm2)，磁导率μ，每 1000 匝毫亨数 AL。 10. 计算绕组匝数 N 1000 11. 计算电流的有效值 I rms
0.4 NI pk r 104 MPL
（T）
15. 计算需要的导线裸面积 Aw（B）=Irms/J（cm2）
16. 计算需要的导线股数 Sn= Aw（B）/Aw 17. 计算新的每厘米微欧数 （New）μΩ/cm=（μΩ/cm）/Sn （μΩ/cm=1.7/ Aw） 18. 计算绕组电阻（Ω） R=（MLT）N（ （New）μΩ/cm）×10-6 19. 计算绕组铜损 PCu=I2rmsR（W） 20. 计算磁场强度 H（单位奥斯特 Oe） H=0.4πNIpk/MPL 21. 计算交流磁通密度 BAC BAC=0.4π△I/2×10-4×μr/MPL（T） 22. 计算本设计下的调整率α=PCu/Po×100％ 23. 计算每千克瓦特 W/Kg=kfmBnAC 24. 计算磁芯损失 PFe=（mW/g）WtFe×10-3 25. 计算总损失 P∑=PFe+PCu 26. 计算表面积功率耗散密度ψ=PΣ/At（W/cm2） 27. 计算温升 Tr=450ψ0.826（℃） 28. 计算窗口利用系数 Ku=NSnAw（B）/Wa
张占松,蔡宣三.开关电源的原理与设计
张占松,蔡宣三.开关电源的原理与设计开关电源是一种非线性电源，它的主要特点是具有高效率、小体积、轻重量、稳定性好等优点，因此被广泛地应用于各个领域。
开关电源的原理是实现对输入电源电流的高速开/关，通过电感储存能量，使输出电压保持稳定。
本文将介绍开关电源的基本原理和设计方法。
一、基本原理开关电源的基本组成部分包括输入端、输出端、开关器、能量存储元件和控制电路。
输入端一般接入AC或DC电源，输出端连接负载电阻或电源。
开关器的作用是将电源电流高速开/关，这里采用的常见开关器有MOSFET和IGBT等。
这些器件可以实现快速开关以及高效能的转换，从而实现高效的能源转换。
能量存储元件一般使用电感器或电容器，其作用是将输入电能储存为磁场或电场，并在开关器关闭时将其释放，从而保持输出电压稳定。
控制电路主要包括PWM调制器、反馈电路和保护电路。
PWM调制器的作用是产生一定频率和占空比的脉冲信号，控制开关器的开/关时间，从而实现电压的稳定输出。
反馈电路的作用是检测负载端的电压变化并调整PWM调制器输出的脉冲信号，使输出电压保持稳定。
保护电路主要是用于保护开关器、负载端和控制电路，例如过压，过流和短路等情况。
二、设计方法开关电源设计的关键是确定开关器、电感器或电容器的参数，以及PWM调制器的频率和占空比等参数。
下面介绍一些重要的设计步骤。
1. 确定输出参数首先需要确定输出电压和电流的参数，即电源需要提供给负载端的电压和电流。
这取决于负载端的需求以及与之匹配的开关器和能量存储元件的能力。
2. 选择开关器和能量存储元件根据输出参数确定适合的开关器和能量存储元件。
选择开关器时需要考虑它的导通电阻、频率响应、容错限制和工作温度等特性。
电感器和电容器的选择与开关器特性有关，例如电感器的选取应该考虑其电感值和最大电流能力，电容器的选取应该考虑其耐压能力和损耗电流等因素。
3. 设计PWM调制器根据输出参数确定PWM调制器的频率和占空比等参数。
开关电源设计设计
开关电源设计设计开关电源设计摘要随着开关电源在计算机、通信、航空航天、仪器仪表及家用电器等方面的广泛应用, 人们对其需求量日益增长, 并且对电源的效率、体积、重量及可靠性等方面提出了更高的要求。
开关电源以其效率高、体积小、重量轻等优势在很多方面逐步取代了效率低、又笨重的线性电源。
电力电子技术的发展，特别是大功率器件IGBT和MOSFET的迅速发展，将开关电源的工作频率提高到相当高的水平，使其具有高稳定性和高性价比等特性。
开关电源技术的主要用途之一是为信息产业服务。
信息技术的发展对电源技术又提出了更高的要求，从而促进了开关电源技术的发展。
开关电源的高频变换电路形式很多, 常用的变换电路有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。
本论文是基于芯片UC3842的小功率高频开关电源系统设计。
关键词开关电源；半桥全桥；高频变压器- II -目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 研究的目的及意义 (2)1.2.1 课题研究的目的 (2)1.2.2课题研究的意义 (2)第2章开关电源输入电路设计 (3)2.1 电压倍压整流技术 (3)2.1.1 交流输入整流滤波电路原理 (3)2.1.2 倍压整流技术 (3)2.2 输入保护器件保护 (4)2.2.1 浪涌电流的抑制 (4)2.2.2 热敏电阻技术分析 (5)2.3 本章小结 (6)第3章开关电源主电路设计 (7)3.1 单端反激式变换器电路的工作原理 (7)3.2 开关晶体管的设计 (8)3.3 变压器绕组的设计 (10)3.4 输入整流器的选择 (11)3.5 输出滤波电容器的选择 (12)3.6 本章小结 (12)第4章开关电源控制电路设计 (13)4.1 芯片简介 (13)4.1.1 芯片原理 (13)4.1.2 UC3842内部工作原理简介 (13)4.2 工作描述 (14)4.3 UC3842常用的电压反馈电路 (18)4.4 本章小结 (20)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)- II -第1章绪论1.1课题背景随着大规模和超大规模集成电路的快速发展，特别是微处理器和半导体存储器的开发利用，孕育了电子系统的新一代产品。
开关电源的设计
开关电源的设计开关电源的设计是一种将交流电转换为直流电的电源设计方法。
它具有高效率、稳定性好、体积小等优点，广泛应用于各种电子设备和通信设备中。
本文将从开关电源的原理、设计流程和关键技术等方面进行详细介绍。
第一部分：开关电源的原理开关电源是通过不同的开关电子元件进行电流的开关控制，实现对输入电流的调节。
其基本原理是将交流电通过整流、滤波电路转换为直流电，然后利用开关管对直流电进行高频开关控制，通过变压器进行电压变换，最后通过滤波电路和稳压电路得到稳定的输出电压。
第二部分：开关电源的设计流程开关电源的设计包括需求分析、电路设计、元器件选型和PCB设计等环节。
需求分析阶段主要确定输出电压、电流、输入电压范围等参数，并结合所需的保护功能进行设计要求的确定。
电路设计阶段主要根据需求确定各级电路的拓扑结构、开关元件、滤波电路和稳压电路等设计方案。
元器件选型阶段则根据设计方案选择适合的开关元件、变压器、电感、电容等元器件，并考虑其性能、成本和可获得性等因素。
最后，通过PCB设计将电路方案落实到具体的电路板上。
第三部分：开关电源设计中的关键技术在开关电源设计中，有一些关键技术需要特别注意。
首先是开关频率的选择，开关频率过高会增加功率损耗，开关频率过低则会导致变压器体积增大。
其次是开关管的选型，选择合适的开关管可以提高转换效率和稳定性。
另外，设计有效的磁偶合电路可以减小变压器的体积和重量。
同时，设计合理的电感和电容滤波电路可以提高输出稳定性。
最后，合理选择保护电路，如过压保护、过流保护和短路保护等，提高电源的可靠性和安全性。
第四部分：开关电源设计中的常见问题和解决方法在开关电源的设计中，常常会遇到一些问题，如电磁干扰、温升过高和功率因数低等。
为了解决这些问题，可以采用屏蔽技术、降低开关频率和增加散热设计等方法。
另外，合理选择功率因数校正电路可以提高功率因数。
结论：开关电源的设计涉及到电路设计、元器件选型、PCB设计和关键技术等多个方面。
开关电源滤波电感器的设计
开关电源滤波电感器设计
四、输出滤波电感 1、纹波电流已知的情况下，可以用些公式计算正激变 换器，半桥或全桥输出滤波电感所需的电感量。
2、根据电感谷值电流IVS和峰值电流IPS之比K 来计算输出滤波电感：
正激、全桥、半桥变换器滤波电感计算公式如式5-9，5-10，5-13ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ示。
开关电源滤波电感器设计
开关电源滤波电感器设计
一、电感分类
用于开关电源（图8-1）的电感有： ① 单线圈电感－输出滤波电感（Buck）、升压电感（Boost）、 反激电感（Buck-Boost）和输入滤波电感。 ② 多线圈电感－耦合输出滤波电感、反激变压器。 ③ EMI 共模滤波电感。
开关电源滤波电感器设计
电路中，电感有两个工作模式（图8-2）： ① 电感电流断续模式－瞬时安匝（在所有线圈中）在每个 开关周期内有一部分时间停留在零状态。 ② 电感电流连续模式－在一个周期内，电感电流尽管可以 过零（如倍流电路中滤波电感），电感的安匝（磁势） 没有停留在零的时间。
开关电源滤波电感器设计
六、半桥变换器输出滤波电感器设计实例: 1、已知条件：
2、设计步骤：
开关电源滤波电感器设计
开关电源滤波电感器设计
开关电源滤波电感器设计
五、输出虑波电感器的主要设计步骤: 1、滤波电感材料的选取 2、根据已知条件规定的允许纹波电流值或K值计算电感量 3、计算滤波电感的储能 4、根据电感器的储能计算所需磁芯的尺寸，利用AP面积法 5、计算电流密度j(J) 6 、计算线圈导体的裸线面积极AXP和线径dXP 7 、计算线圈的匝数N 8、计算磁芯所加气隙长度lg 9 、核算磁通密度Bm 10、计算电感线圈的铜损PCU和铁损PFe 11、计算电感线圈的温升
开关电源中的差模电感
开关电源中的差模电感
差模电感是开关电源中的重要组成部分，它在电源系统中起着至关重要的作用。
差模电感通常用于开关电源的输入端，用来过滤输入电压并提供稳定的直流电压输出。
它能够帮助减少电源中的噪声和干扰，提高电源的效率和稳定性。
在开关电源中，差模电感通过其自身的电感特性，能够有效地过滤掉输入电压中的高频噪声和干扰信号。
这样可以确保电源输出的直流电压稳定，减少对负载的干扰。
此外，差模电感还能够帮助提高电源的效率，减少能量损耗，从而延长电源设备的使用寿命。
差模电感的选择和设计对于开关电源的性能至关重要。
合适的差模电感能够有效地提高电源的稳定性和效率，而不合适的差模电感则可能导致电源系统的不稳定和功耗增加。
因此，在设计开关电源时，需要仔细考虑差模电感的参数和特性，确保其能够满足电源系统的需求。
总之，差模电感在开关电源中扮演着至关重要的角色，它能够帮助提高电源系统的稳定性和效率，减少噪声和干扰，从而确保电
源输出的稳定直流电压。
因此，在开关电源的设计和应用中，差模电感的选择和设计都需要引起足够的重视。
大功率开关电源的电感参数设计
图 ３ Ｂ ｏｔ ｏｓ变换 器 等 效 电路 １ ． 工作原 理 ．２ ２ 图 １Ｂ ｃ ｕｋ变换 器 等 效 电路 １ ． 作 原 理 ．２工 １
Ｏ
０
Байду номын сангаас
Ｏ
０
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图 ２电 感 电流 曲线 图 在 Ｔ 的 导通 阶段 ， ０时刻 到 ｔ 时刻 ， 过 电感 线 圈 Ｌ的 电 流 ｒ 即 ｌ 流 ｉ ｉ 在 电感 线 圈 Ｌ未饱 和 前 ， ｓ． ＝． ， 电流 ｉ呈 线性 增 加 。电 流 ｉ除 了给负 ， 载 Ｒ提 供 电 流 Ｉ 外 ， 给 电容 ｃ充 电 ， ｉ Ｉ＋ ， 为 充 电 电流 ， ｏ 还 即 Ｌ Ｏｉｉ ＝ 负 载 Ｒ两 端 的 电压 为 Ｖ 。 ｏ 在 Ｔ 截 止 阶段 ，－ ｒ ｈ ｔ时刻 ， 由于 线 圈 Ｌ中存 在 磁 场 ，ｒ 止 时 ， ．截 ｒ 为保 持 其 电流 ｉ不 变 ， 圈 Ｌ两 端 的 电压极 性 将 翻 转 。 电流 ｉ呈线 线 性 下 降 ， ｉ Ｉ 时 ，ｉ仍 可 为 电 容 ｃ提 供 充 电 电 流 ， ｉ Ｉ 时 ， 当 ＬＯ ＞ ． 在 Ｌ Ｏ 电 ＜ 容处 于 放 电状 态 ， 时 Ｉ＝ ５ ｉ为 放 电 电流 。 工 作 中 ， 、 ｏ 这 ｏ ｉ＂ ， ｉ 在 Ｉ ｖ 始终 ｏ 维持 不 变 。 如 图 ２ 示 ， 在 周 期 Ｔ 内 ， 下 降 连续 变 化 ， ｉ始终 不 为 所 ｉ ｓ 上升 但 。
２１１稳 态分 析 ．．
（ ） 满 足流 经 电感 线 圈 Ｌ的 电 流 ｉ连 续性 的要 求 ， 析 电感 １从 分
管理 和 组织 管 理 的重 要依 据 ， 同时 也成 为 了企 业进 行 优 化技 术 和 增 式 中 ， 习项 △ａ 每 炉 喷吹 结束 后 及 时学 习 实 际数 据 ， 预测 加 效 益 的重 要理 论 支 撑 ， 学 在 并 实现 了企 业 生 产管 理 的有 效提 高。 下一 炉 ｙ Ｆ ｘ 。 －（值 ） 操作 指 令记 录和设 备 状 态记 录 ： 对 炼 钢 企业 操 作 过程 中出 现 在 人 工智 能 方法 ： 的问 题进 行 责任 确 定 和具 体 故 障分 析 时 ， 要 通 过 对 系统 操作 过 就需 此 种 方法 主要 是 科 学 家 根 据人 类 的思 维 模 式 对 机 器 进 行 模 拟 程 中记 录 的 完 整数 据 进 行 细 致 的分 析 并 以此 作 为 对机 器 和 系统 故 决 策 ， 是 在 吸取 了众 多 的 人类 生 产 经验 的过 程 中提 高 了模 型 的弹 障 的分 析 依 据 ， 而 找 出故 障发 生 的原 因 ， 它 进 由相 关 的技 术人 员 进 行 性 ， 一 定 意义 上 弥补 了传统 的生产 模 型不 足 。 在 故 障 分析 找 出解 决 的 方法 ， 免在 以后 的操 作过 程 中出现 相 类 似 的 避 ４ 管 理功 能 ． ５ 问题 ， 着时 间 的推 移 ， 产 的故 障也 会相 应 的 减少 。 随 生 企 业 的 炼 钢生 产 管 理 的 过 程 主要 就 是 信 息 收集 和物 流 相 结 合 ５结 束语 的生 产 过 程 ， 了达 到 理 想 的 生产 过 程 管 理 ， 必 须 重 视 信 息 和物 为 就 通过 对使 用 该项 技 术 的 企业 进 行 跟踪 调 查 ， 们 发现 了此项 技 我 流 的收 集 和管 理 ， 用 转 炉动 态 炼 钢 的过 程 中要使 用 强 大 的 信息 术 与 其他 技 术相 比具 有很 多 的优 点 ： 学 的设 计 、 装 合 理 、 能 齐 在使 科 安 功 采集系统 ， 做好信息处理工作 ， 以达到实现过程级控制。 这一功能主 全 等 ， 作 的过 程 中实 现 了企 业 对 过 程 级 控制 的完 成 ， 在工 促进 了产 要 侧 重 两个 方 面 ： 量 的 增加 ， 证 了产 品的 质量 。这 项技 术 不 仅 可 以在 本行 业 使 用也 保 炼钢企业必须具备了高速的网络系统 ， 对于数据 的采集能够实 可 以被 用 于其他 行 业 。 我们 在 发现 其 优点 的 同时 也 看到 了其在 生 产 现 完 整 的收 集 ，可 以通 过 网络 传 输 到 企业 内部 生 产 管 理 的局 域 网 过程中的问题 ， 比如在操作 系统中对某些设备的控制方面还有待修 上 ， 行 系 统 的收 集 整 理 。炼 钢 厂 ４ 炉 系 统包 括 三 个 子 系统 ： 进 ＃转 转 正和提高。我们需要在实际的生产过程中善于发现问题 ， 以实现企 炉本 体 子 系统 ， 炉煤 气 回收子 系 统 ， 余 热利 用 子 系统 。 过对 业 利 益 最大 化 为 目标 ， 断 的完 善 该系 统 。 转 转炉 通 不 网络传输收集的数据进行整合和分析可以成为企业 内部进行优化
开关电源设计
开关电源设计
开关电源是一种能将交流电变换成直流电的电源设备，具有较高的转换效率和稳定性。
本文将探讨开关电源设计的一般原则和步骤。
开关电源设计的一般原则是确保高效转换和稳定输出。
以下是一般的开关电源设计步骤：
1. 确定输出电压和电流要求：需要根据应用需求确定输出电压和电流，以便选择合适的电源芯片和元件。
2. 选择开关电源IC：根据输出电压和电流要求，选择适当的开关电源芯片。
一般来说，选择具有高转换效率、稳定性和保护功能的芯片。
3. 设计输入电路：设计输入电路以满足电源IC的输入电压要求。
一般来说，输入电路需要包括稳压器、滤波电容和过流过压保护电路。
4. 设计变换电路：设计变换电路以将输入电压转换为所需输出电压。
这个步骤包括选择合适的电感和电容元件，以及确定开关频率和占空比。
5. 设计输出电路：设计输出电路以满足输出电压和电流要求。
输出电路需要包括滤波电容和稳压器，以确保输出电压的稳定性。
6. 进行稳定性和保护性设计：根据应用需求，设计稳定性和保护性电路，如过热保护、过载保护和短路保护。
7. 进行性能测试和调整：制作样机后，进行性能测试和调整，以确保设计满足要求。
开关电源设计不仅需要掌握电路原理和元件特性，还需要了解开关电源芯片的使用和调整方法。
因此，设计师需要具备电子电路设计的基础知识和经验。
开关电源设计的关键在于坚持高效转换和稳定输出的原则，通过合理选择元件和调整参数，确保设计的开关电源满足应用需求。
同时，还需要注意保护设计和电磁兼容性的考虑，确保开关电源的稳定性和可靠性。
开关电源中输出滤波电感的设计计算
开关电源中输出滤波电感的设计计算（图一）（图二）（图三）开关电源次级线圈上的输出电压Uo是脉冲状态（图一），要使脉冲方波变成可供电路使用的直流电，还需要对它进行平滑处理，常用的平滑电路由整流二极管、滤波电容、滤波电感构成。
（图二）㈠. 平滑处理原理（图二）中电感L在电路中既有储能作用，且对交流成分呈高阻抗，能阻止交流成分通过。
电容C1—C4对交流信号呈低阻抗，允许交流成分通过，而对直流呈高阻抗，而阻止直流通过。
感抗：XL=2πfL电感对高频成分呈高阻抗，感抗越大，对高频信号的电抗电压越大，阻止高频成分通过的能力越强。
容抗：XC=1/2πfC电容对直流呈高阻抗，能阻止直流通过，对交流成分呈低阻抗，容抗越小，交流成分就越容易通过。
（图二）中LC的乘积越大对高频成分的平滑作用越好。
为求得最佳电感量，可按下节进行设计计算。
㈡. 开关稳压电源输出的纹波噪声平滑滤波后开关电源输出波形（图三），不难看出，经过(图二)电路平滑后的直流输出中包含了一定的纹波噪声。
它分两部分：纹波：与初级输入工频频率和开关频率同步的波形即为纹波。
噪声：在纹波上的针状毛刺就是噪声。
两类波合在一起称为：纹波噪声。
㈢输出平滑处理电路中电感L的设计计算电感L的计算有如下一些公式：流过电感L的纹波电流△Il为输出电流Io的2%~5%,即：△Il=（0.02~0.05）Io ①△Il=Ton max(Umin-Vf-Vo)/L ②L= DTonmax(Umin-Vf-Vo)/ △Il ③Uo min= T(Vo max+Vf+Vl)/D ④D=Tonmax /T ⑤㈣计算实例输出电压Vo=5V 10%±输出电流Io=开关频率F=200KHz占空比D=0.42次级线圈上的最小电压：开关周期：T=1/F=1/200×103=5μs最大导通时间：Ton max=TD=5×0.42=2.1μS输出最大直流电压： Vo max=5×10%=5.5 V次级线圈上的最小电压：Umin=5×（5.5+0.2+0.4）/2.1=14.5V在一般情况下，滤波电感中通过的电流△Il的值是Io的2%~5%本例取5%根据式②L△Il= Ton max(Umin -Vf-Vomax)/ △Il=2.1(14.5-0.4-5.5)/1=18.06μH取整L=18μH通过的电流为20A。
开关电源与电容电感设计
开关电源与电容电感设计1. 引言开关电源是一种将电能从一个电路传递到另一个电路的电源，通过开关器件的开关操作，将输入电源的直流电压转换成输出电源的电压。
开关电源具有高效率、体积小、重量轻等优点，因此在许多电子设备中得到了广泛应用。
而电容和电感则是开关电源设计中不可或缺的元件，它们在滤波、稳压等方面发挥着重要作用。
本文将介绍开关电源和电容电感的基本原理、设计要点以及常见问题的解决方法。
2. 开关电源设计要点开关电源的设计要点包括输入滤波、开关器件、变压器、输出滤波和保护电路等。
2.1 输入滤波输入滤波电路主要用于抑制电源输入端的高频噪声和干扰。
常见的输入滤波电路包括：•电源滤波器：通过电感和电容组成的滤波器，可以滤除高频干扰。
•输入电容：在输入端添加合适的电容，可以降低功率因数，改善电流波形。
2.2 开关器件开关器件是开关电源中最重要的部分，它决定了开关电源的性能和效率。
常见的开关器件包括MOSFET、IGBT和二极管。
在选择开关器件时，需要考虑输入和输出电压、负载电流和开关器件的功率损耗等因素。
2.3 变压器变压器是开关电源中的关键组件之一，它用于将输入电压变换成输出所需要的电压。
在设计变压器时，需要考虑输入输出电压比、功率损耗和电流波形等因素。
2.4 输出滤波输出滤波电路主要用于消除开关电源输出端的高频噪声和纹波。
常见的输出滤波电路包括：•电感滤波器：通过电感和电容组成的滤波器，可以滤除高频噪声。
•输出电容：在输出端添加合适的电容，可以降低输出纹波，提高稳定性。
2.5 保护电路保护电路用于保护开关电源免受过电流、过压、过温等因素的损害。
常见的保护电路包括过流保护、过压保护和过温保护等。
3. 电容电感设计要点电容和电感是开关电源设计中常用的元件，它们在滤波、稳压和耦合等方面发挥着重要作用。
3.1 电容设计电容的主要作用是储存电荷，并在需要时释放。
在电容设计中，需要考虑以下要点：•电容值：根据电路的需求和频率响应来选择合适的电容值。
开关电源的原理与设计
开关电源的原理与设计开关电源是一种高效、稳定并且广泛应用于各种电子设备中的电源供应方式。
本文将探讨开关电源的原理与设计方法，帮助读者理解和应用开关电源技术。
一、开关电源的原理开关电源的工作原理主要基于开关器件（如晶体管或MOSFET）、变压器和滤波电路。
其基本原理如下：1. 输入电压通过整流桥变成直流电压，然后经过输入滤波电路去除大部分的纹波。
2. 直流电压通过PWM（脉宽调制）技术控制开关器件，使其周期性地开关。
3. 开关器件的快速开关与关断导致电压和电流的变化，并通过变压器传导到输出端。
4. 输出电压经过输出滤波电路去除纹波，然后供应给负载。
二、开关电源的设计要素1. 选定开关器件：合适的开关器件应具备低导通电阻、快速开关速度和高耐受电压等特点。
2. 设计变压器：变压器的设计应根据输入输出电压比例、功率需求和开关频率来选择合适的磁芯和线圈参数。
3. 输出滤波：合理设计输出滤波电路以减小输出纹波，采用合适的电容和电感来实现滤波效果。
4. 转换控制电路：PWM技术常用于控制开关器件的开关频率和占空比，需要设计合适的控制电路来实现转换。
三、开关电源的设计步骤1. 确定功率需求：根据需求确定开关电源的输出功率和电压范围。
2. 选择开关器件：根据功率需求选择适合的开关器件，考虑其导通电阻、开关速度和电压容忍度等。
3. 设计变压器：根据输入输出电压比例和功率需求设计变压器的磁芯和线圈参数。
4. 设计滤波电路：根据输出电压的纹波要求确定输出滤波电路的参数，包括电容和电感等。
5. 设计转换控制电路：选择合适的PWM控制芯片或设计自己的控制电路，实现开关器件的控制。
四、开关电源的优点1. 高效性：相比线性电源，开关电源的转换效率更高，能够节省能源并减少功耗。
2. 稳定性：开关电源具有更好的稳定性和调节性能，能够在不同负载条件下保持输出电压的稳定。
3. 体积小巧：开关电源采用高频开关器件和储能元件，使得电源尺寸更小、重量更轻。
开关电源的电感选择和布局布线
开关电源的电感选择和布局布线注意：所有下标的内容均用括斜弧代替，请读者留意！开关电源（SMPS， Switched-Mode Power Supply）是一种非常高效的电源变换器，其理论值更是接近100%，种类繁多。
按拓扑结构分，有Boost、Buck、Boost-Buck、Charge-pump等；按开关控制方式分，有PWM、PFM；按开关管类别分，有BJT、FET、IGBT等。
本次讨论以数据卡电源管理常用的PWM控制Buck、Boost型为主。
开关电源的主要部件包括：输入源、开关管、储能电感、控制电路、二极管、负载和输出电容。
目前绝大部分半导体厂商会将开关管、控制电路、二极管集成到一颗CMOS/Bipolar工艺的电源管理IC中，极大简化了外部电路。
其中储能电感作为开关电源的一个关键器件，对电源性能的好坏有重要作用，同时也是产品设计工程师重点关注和调试的对象。
随着像手机、PMP、数据卡为代表的消费类电子设备的尺寸正朝着轻、薄、小巧、时尚的趋势发展，而这正与产品性能越强所要的更大容量、更大尺寸的电感和电容矛盾。
因此，如何在保证产品性能的前提下，减小开关电源电感的尺寸（所占据的PCB面积和高度）是本文要讨论的一个重要命题，设计者将不得不在电路性能和电感参数间进行折中（Tradeoff）。
任何事物都具有两面性，开关电源也不例外。
坏的PCB布局布线设计不但会降低开关电源的性能，更会强化EMC、EMI、地弹（grounding）等。
在对开关电源进行布局布线时应注意的问题和遵循的原则也是本文要讨论的另一重要命题。
一开关电源占空比D、电感值L、效率η公式推导Buck型和Boost型开关电源具有不同的拓扑结构，本文将使用如图1-1、1-2所示的电路参考模型[1]：参考电路模型默认电感的DCR（Direct Constant Resistance）为零。
Buck/Boost型开关电源，伴随开关管的开和关，储能电感的电流波形如图1-3所示：从图中可以看到，电感的电流波形等价于在直流I(DC)上叠加一个I(P-P)值为ΔI的交流。
如何为开关电源选择合适的电感(完整版)
如何为开关电源选择合适的电感中心议题：电感的特点降压型开关电源的电感选择升压型开关电源的电感选择解决方案：计算降压型开关电源的电感值计算升压型开关电源的电感值电感是开关电源中常用的元件，由于它的电流、电压相位不同，所以理论上损耗为零。
电感常为储能元件，也常与电容一起用在输入滤波和输出滤波电路上，用来平滑电流。
电感也被称为扼流圈，特点是流过其上的电流有“很大的惯性”。
换句话说，由于磁通连续特性，电感上的电流必须是连续的，否则将会产生很大的电压尖峰。
电感为磁性元件，自然有磁饱和的问题。
有的应用允许电感饱和，有的应用允许电感从一定电流值开始进入饱和，也有的应用不允许电感出现饱和，这要求在具体线路中进行区分。
大多数情况下，电感工作在“线性区”，此时电感值为一常数，不随着端电压与电流而变化。
但是，开关电源存在一个不可忽视的问题，即电感的绕线将导致两个分布参数(或寄生参数)，一个是不可避免的绕线电阻，另一个是与绕制工艺、材料有关的分布式杂散电容。
杂散电容在低频时影响不大，但随频率的提高而渐显出来，当频率高到某个值以上时，电感也许变成电容特性了。
如果将杂散电容“集中”为一个电容，则从电感的等效电路可以看出在某一频率后所呈现的电容特性。
当分析电感在线路中的工作状况或者绘制电压电流波形图时，不妨考虑下面几个特点：1. 当电感L中有电流I流过时，电感储存的能量为：E＝0.5×L×I2 (1)2. 在一个开关周期中，电感电流的变化(纹波电流峰峰值)与电感两端电压的关系为：V＝(L×di)/dt (2)由此可看出，纹波电流的大小跟电感值有关。
3. 就像电容有充、放电电流一样，电感器也有充、放电电压过程。
电容上的电压与电流的积分(安·秒)成正比，电感上的电流与电压的积分(伏·秒)成正比。
只要电感电压变化，电流变化率di/dt也将变化；正向电压使电流线性上升，反向电压使电流线性下降。
开关电源的设计理念和设计思路
开关电源的设计理念和设计思路1. 开关电源的基本概念开关电源，这个名字听上去是不是有点高大上？其实呢，它就是个让电流“开关”来“开关”去的小家伙，目的就是把我们的交流电转化成直流电。
简单说，就是把家里的220伏的电压，变成我们那些小电子设备需要的5伏、12伏等等。
为了让你更清楚这玩意儿咋回事，咱们先聊聊它的工作原理。
1.1 开关电源的工作原理开关电源的工作原理，就像是做饭时的食材准备。
首先，它得把交流电转成直流电，这一步就像把菜洗净切好。
然后，它会通过开关元件（通常是晶体管）来快速开关电流，就像厨师炒菜时翻炒的那种劲儿。
开关的速度非常快，可以达到几千赫兹，甚至上万赫兹。
这么高的频率，不但提高了效率，还让体积缩小了，真是一举两得，太聪明了！接着呢，经过电感、电容的处理，就能把电压稳定下来，送到你的电子设备里。
1.2 开关电源的优缺点当然，开关电源也不是万能的，有些优点和缺点总得提一提。
优点嘛，首先就是高效，省电又省空间，谁不喜欢呢？其次，输出电压调节范围广，可以适应不同的设备需求。
还有，可靠性高，适合各种复杂环境。
可是，缺点也有，比如电磁干扰比较大，需要做好屏蔽和滤波，特别是对一些敏感的设备来说，可得小心了。
2. 开关电源的设计理念接下来，咱们聊聊设计理念。
设计开关电源可不是随便画画就行，它涉及到很多技术细节和经验，真是一门深奥的学问呢。
设计理念就像盖房子，得有个好的蓝图，才能建得又稳又漂亮。
2.1 效率优先首先要强调的就是效率优先。
电源的工作效率越高，发热量就越小，能耗就越低，这可关系到我们的钱包和环境。
所以，设计时得选择合适的开关频率、元器件和电路布局，这样才能让电源在工作时如鱼得水，轻松高效。
2.2 安全性再来就是安全性。
开关电源在设计时，得考虑各种可能出现的故障，比如短路、过载等。
就像家里装修，电线埋好可不能马虎，要考虑到防火和安全问题，免得一着火，后悔都来不及。
所以，合理选择保护电路和元件的工作参数，绝对是重中之重。
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――DC/DC 电路中电感的选择原文：Fairchild Semiconductor AB-12：Insight into Inductor Current 下载翻译：frm（注：只有充分理解电感在DC/DC电路中发挥的作用，才能更优的设计DC/DC电路。
本文还包括对同步DC/DC及异步DC/DC概念的解释。
）本文PDF文档下载简介在开关电源的设计中电感的设计为工程师带来的许多的挑战。
工程师不仅要选择电感值，还要考虑电感可承受的电流，绕线电阻，机械尺寸等等。
本文专注于解释：电感上的DC电流效应。
这也会为选择合适的电感提供必要的信息。
理解电感的功能电感常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，但是为了理解电感的设计就必须更深入的了解电感的行为。
在降压转换中（Fairchild典型的开关控制器），电感的一端是连接到DC输出电压。
另一端通过开关频率切换连接到输入电压或GND。
在状态1过程中，电感会通过（高边“high-side”）MOSFET连接到输入电压。
在状态2过程中，电感连接到GND。
由于使用了这类的控制器，可以采用两种方式实现电感接地：通过二极管接地或通过（低边“low-side”）MOSFET接地。
如果是后一种方式，转换器就称为“同步（synchronus）”方式。
现在再考虑一下在这两个状态下流过电感的电流是如果变化的。
在状态1过程中，电感的一端连接到输入电压，另一端连接到输出电压。
对于一个降压转换器，输入电压必须比输出电压高，因此会在电感上形成正向压降。
相反，在状态2过程中，原来连接到输入电压的电感一端被连接到地。
对于一个降压转换器，输出电压必然为正端，因此会在电感上形成负向的压降。
我们利用电感上电压计算公式：V=L(dI/dt)因此，当电感上的电压为正时（状态1），电感上的电流就会增加；当电感上的电压为负时（状态2），电感上的电流就会减小。
通过电感的电流如图2所示：通过上图我们可以看到，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，我们可以计算出峰值电流：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。
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可以忽略的。
如果，器件的下降不可忽略，就要用下列公式作精确计算：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。
电感磁芯的饱和度通过已经计算的电感峰值电流，我们可以发现电感上产生了什么。
很容易会知道，随着通过电感的电流增加，它的电感量会减小。
这是由于磁芯材料的物理特性决定的。
电感量会减少多少就很重要了：如果电感量减小很多，转换器就不会正常工作了。
当通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。
要了解这个概念可以观察实际测量的电感Vs DC电流的曲线：当电流增加到一定程度后，电感量就不会急剧下降了，这就称为“软”饱和特性。
如果电流再增加，电感就会损坏了。
注意：电感量下降在很多类的电感中都会存在。
例如：toroids，gapped E-cores等。
但是，rod core电感就不会有这种变化。
有了这个软饱和的特性，我们就可以知道在所有的转换器中为什么都会规定在DC 输出电流下的最小电感量；而且由于纹波电流的变化也不会严重影响电感量。
在所有的应用中都希望纹波电流尽量的小，因为它会影响输出电压的纹波。
这也就是为什么大家总是很关心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。
为开关电源选择合适的电感电感是开关电源中常用的元件，由于它的电流、电压相位不同，所以理论上损耗为零。
电感常为储能元件，也常与电容一起用在输入滤波和输出滤波电路上，用来平滑电流。
电感也被称为扼流圈，特点是流过其上的电流有“很大的惯性”。
换句话说，由于磁通连续特性，电感上的电流必须是连续的，否则将会产生很大的电压尖峰。
电感为磁性元件，自然有磁饱和的问题。
有的应用允许电感饱和，有的应用允许电感从一定电流值开始进入饱和，也有的应用不允许电感出现饱和，这要求在具体线路中进行区分。
大多数情况下，电感工作在“线性区”，此时电感值为一常数，不随着端电压与电流而变化。
但是，开关电源存在一个不可忽视的问题，即电感的绕线将导致两个分布参数(或寄生参数)，一个是不可避免的绕线电阻，另一个是与绕制工艺、材料有关的分布式杂散电容。
杂散电容在低频时影响不大，但随频率的提高而渐显出来，当频率高到某个值以上时，电感也许变成电容特性了。
如果将杂散电容“集中”为一个电容，则从电感的等效电路可以看出在某一频率后所呈现的电容特性。
当分析电感在线路中的工作状况或者绘制电压电流波形图时，不妨考虑下面几个特点：1. 当电感L中有电流I流过时，电感储存的能量为：E＝0.5×L×I2 (1)2. 在一个开关周期中，电感电流的变化(纹波电流峰峰值)与电感两端电压的关系为：V＝(L×di)/dt (2)由此可看出，纹波电流的大小跟电感值有关。
3. 就像电容有充、放电电流一样，电感器也有充、放电电压过程。
电容上的电压与电流的积分(安·秒)成正比，电感上的电流与电压的积分(伏·秒)成正比。
只要电感电压变化，电流变化率di/dt也将变化；正向电压使电流线性上升，反向电压使电流线性下降。
计算出正确的电感值对选用合适的电感和输出电容以获得最小的输出电压纹波而言非常重要。
从图1可以看出，流过开关电源电感器的电流由交流和直流两种分量组成，因为交流分量具有较高的频率，所以它会通过输出电容流入地，产生相应的输出纹波电压dv=di×R ESR。
这个纹波电压应尽可能低，以免影响电源系统的正常操作，一般要求峰峰值为10mV~500mV。
图1：开关电源中电感电流。
纹波电流的大小同样会影响电感器和输出电容的尺寸，纹波电流一般设定为最大输出电流的10%~30%，因此对降压型电源来说，流过电感的电流峰值比电源输出电流大5%~15%。
最大输入电压值为13.2V，对应的占空比为：D＝Vo/Vi＝5/13.2＝0.379 (3)其中，Vo为输出电压、Vi为输出电压。
当开关管导通时，电感器上的电压为：V＝Vi－Vo＝8.2V (4)当开关管关断时，电感器上的电压为：V＝-Vo－Vd＝-5.3V (5)dt＝D/F (6)把公式2/3/6代入公式2得出：升压型开关电源的电感选择对于升压型开关电源的电感值计算，除了占空比与电感电压的关系式有所改变外，其它过程跟降压型开关电源的计算方式一样。
以图3为例进行计算，假设开关频率为300kHz、输入电压范围5V±10%、输出电流为500mA、效率为80%，则最大纹波电流为450mA，对应的占空比为：D＝1－Vi/Vo＝1－5.5/12＝0.542 (7)图3：升压型开关电源的电路图。
当开关管导通时，电感器上的电压为：V＝Vi＝5.5V (8)当开关管关断时，电感器上的电压为：V＝Vo＋Vd－Vi＝6.8V (9)把公式6/7/8代入公式2得出：请注意，升压电源与降压电源不同，前者的负载电流并不是一直由电感电流提供。
当开关管导通时，电感电流经过开关管流入地，而负载电流由输出电容提供，因此输出电容必须有足够大的储能容量来提供这一期间负载所需的电流。
但在开关管关断期间，流经电感的电流除了提供给负载，还给输出电容充电。
一般而言，电感值变大，输出纹波会变小，但电源的动态响应也会相应变差，所以电感值的选取可以根据电路的具体应用要求来调整以达到最理想效果。
开关频率的提高可以让电感值变小，从而让电感的物理尺寸变小，节省电路板空间，因此目前的开关电源有往高频发展的趋势，以适应电子产品的体积越来越小的要求有了上面对电感的认识，下面就作开关电源的分析与应用：楞次定律相关内容：在直流供电的时候,由于线圈的自感作用,线圈将产生一个自感电动势,此电动势将阻碍线圈电流的增加,所以在通电的一瞬间,电路电流可以认为是0,此时电路全部压降全落在线圈上,然后电流缓慢增加,线圈端电压缓慢下降直到为零,暂态过程结束在转换器的开关运行中,必须保证电感不处在饱和状态,以确保高效率的能量存储和传递。
饱和电感在电路中等同于一个直通DC通路,故不能存储能量,也就会使开关模式转换器的整个设计初衷功亏一篑。
在转换器的开关频率已经确定时,与之协同工作的电感必须足够大,并且不能饱和。
开关电源中的电感确定：开关频率低，由于开和关的时间都比较长，因此为了输出不间断的需要，需要把电感值加大点，这样可以让电感可以存储更多的磁场能量。
同时，由于每次开关比较长，能量的补充更新没有如频率高时的那样及时，从而电流也就会相对的小点。
这个原理也可以用公式来说明：L=（dt/di）*u LD＝Vo/Vi，降压型占空比 D＝1- Vi/Vo，升压型占空比dt＝D/F ，F＝开关频率di＝电流纹波所以得L＝D*u L /（F*di），当F开关频率低时，就需要L大一点；同意当L设大时，其他不变情况下，则纹波电流di就会相对减小在高的开关频率下，加大电感会使电感的阻抗变大，增加功率损耗，使效率降低。
同时，在频率不变条件下，一般而言，电感值变大，输出纹波会变小，但电源的动态响应（负载功耗偶尔大偶尔小，在大小变化之间相应慢）也会相应变差，所以电感值的选取可以根据电路的具体应用要求来调整以达到最理想效果问题：电感啸叫：基本理念是听觉范围内的谐波才会被听到.但是一般开关电源开关频率只要不在20K范围内,其谐波含量均不会引起较大噪声.但是这个理论是基于开关电源开关频率比较稳定的情况下. 所以说,如果开关电源占空比不稳定,其产生的谐波就有可能在20K之内并且幅度较大,这样就能引起听觉效应.解决方法有两个：一、从根本解决,占空比的不稳定一般是控制环路的小信号被噪声干扰.DC/DC的占空比需要调节到很稳定；二、如果是电感响,也有可能是磁芯的磁滞伸缩引起的.可对电感浸胶.。