DC-DC升压和降压电路电感参数选择详解
大功率dc-dc直流斩波升降压电路
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DC-DC电感参数选择计算
DC-DC升压和降压电路电感参数选择注：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。
DC-DC电路电感的选择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，ton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。
dcdc 电感额定电流和饱和电流
当它到DCDC转换器时，导电器的额定电流就像它的超级英雄力量一样——这是需要考虑的关键参数！引流器的额定电流基本上是它能处理的最大电流，而不会发出暴风雨，并获得所有的饱和。
这对于确保DCDC转换器像魅力一样工作，而不将可怜的导师煎熬，是非常重要的。
制造商通常会指定这种超级英雄的评级，当你为DCDC转换器设计挑出导师时，这是个大问题。
额定电流可以指：峰值电流或RMS
电流，选择一个带有额定电流的导电器，其方式高于应用程序中的最
大预期电流，这一点极为重要。
毕竟，你想要你的超级英雄导师拯救这一天，而不是逃避掩护！不要轻描淡写地评分，伙计们。
您的DCDC 转换器稍后会感谢你的！
除了额定电流外，导电器的饱和电流也是设计DCDC转换器时要考虑
的另一个重要问题。
饱和电流是导电器饱和，无法再存储能量的电流
水平。
当这种情况发生时，导电器的导电性会下降很多，这可能会搅
乱DCDC转换器的工作。
选择一个具有饱和电流的导电器，这比它
在现实生活中看到的最大电流要高，所以它不会饱和。
制造商通常会告诉你饱和电流是什么，当你为你的DCDC转换器选择一个导电器时，这是个大问题。
在考虑为DC—DC转换器设计选择一个导电器时，必须将评估额定电流和饱和电流作为关键参数。
额定电流在不屈服于饱和状态下划定导
电器最大电流容量，而饱和状态电流则表示饱和状态的发生点。
设计
者有义务选择一个具有额定和饱和电流且大大超过应用程序预期最大电流的导电器，从而确保稳定的性能，避免开始饱和。
DCDC电路中电感的选择
DC/DC 电路中电感的选择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。
本文专注与解释：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（Fairch ild 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GN D。
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G ND。
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（synchr onus）”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D C 电流加开关峰峰电流的一半。
DCDC转换器如何选择电感与电容
DCDC转换器如何选择电感与电容DC-DC转换器是一种将直流电压转换为不同电压级别的器件。
在选择电感和电容时，需要考虑转换器的工作频率、功率要求、效率、体积、成本等因素。
接下来将从这些方面详细介绍如何选择电感和电容。
1.工作频率：工作频率是选择电感和电容的关键因素之一、转换器的工作频率通常为几十千赫兹到几兆赫兹，不同频率的转换器对电感和电容的要求也不同。
一般来说，工作频率较高的转换器需要使用低电感值和小电容值的元件，而工作频率较低的转换器则需要使用高电感值和大电容值的元件。
2.功率要求：转换器的功率要求是选择电感和电容的另一个关键因素。
功率要求高的转换器通常需要使用高电流承受能力的电感和电容，以保证转换器的稳定性和可靠性。
此外，功率要求高的转换器还需要考虑元件的能量损耗、温升等因素，以确保转换器的高效率运行。
3.效率：效率是转换器的重要指标之一，也是选择电感和电容的重要考虑因素。
较高的效率意味着转换器的能量损耗较小，因此在选择电感和电容时应考虑其损耗等效系列电阻和损耗等效并联电阻等参数。
通常选择较低电感值和小电容值的元件可以提高转换器的效率。
4.体积：转换器的体积是另一个需要考虑的因素。
较小体积的转换器往往需要较小的电感和电容。
因此，在选择电感和电容时应考虑其尺寸和重量，以满足转换器体积小、重量轻的要求。
5.成本：成本是选择电感和电容的重要考虑因素之一、较大电感值和较大电容值的元件通常成本较高，而较小电感值和较小电容值的元件成本相对较低。
在选择电感和电容时，应根据转换器的成本预算，选择性价比高的元件。
综上所述，选择适合的电感和电容需要综合考虑工作频率、功率要求、效率、体积和成本等因素。
需要注意的是，不同转换器的特性和要求有所差异，因此在选择电感和电容时应根据具体的应用场景进行综合考虑，并多进行实验验证。
DCDC参数计算公式
参数表
输入电压 输出电压 输出电流 工作频率 输入电容 输出电容 电感 电容的 Vin(V) Vout(V) Iout(A) Fs(MHz) Cin(uF) Cout(uF) L(uH) ESR(R)
12
19.2
0.5
1
10
10
22
0.1
输入纹波 峰峰值 (mV)
输出纹波 峰峰值 (mV)
12
5
2
0.34
10
10
10
输入纹波峰峰 输出纹波峰峰 电感电流
值(mV)
值(mV) 纹波系数r
占空比
输入电容 输出电容 电感的 纹波电流 纹波电流 纹波电 有效值(A) 有效值(A) 流(A)
142.9738562 100.1658016 0.4289216 0.416667 0.9988864 0.247638 0.85784
电容的 ESR(R)
0.08 电感最 小饱和 电流(A) 2.42892
的值 预留电感公差10%）
作不至于饱和
电感参 数：
1，感值 2，直流阻抗 3，最大直流电流：在规定温升(40度)下流过的直流电流值 4，饱和电流：电感值下降10%时对应的直流电流值 5，公差：电感值精度范围，常见的为10%
通用降压DCDC参数计算
Q1
+
L
+
C
R
Vs
D1
-
参数表
输入电压 Vin(V)
输出电压 输出电流 工作频率 输入电容 输出电容 电感 Vout(V) Iout(A) Fs(MHz) Cin(uF) Cout(uF) L(uH)
1，根据应用条件，已知Vin，Vout，Iout和Fs等参数，计算得到占空比D的值 2，按照r=0.4来计算电感值L，并根据计算结果选择一个最合适的值L（预留电感公差10%） 3，根据选择的L反过来计算实际的r值
DCDC-BUCK中电感的选型思考
DCDC电路应该是硬件设计中最常见的电路，而Buck用得尤其多，下文介绍下电路中电感选型的几个思考。
BUCK电路选型的最重要的两个参数：电感值，电感电流。
电感电流一般有2个值：Isat是指饱和电流，一般指饱和电流（Saturation Current）电感值下降到30%（不同厂家定义有所不同，一般为10%-30%）的电流。
---dcdc电路中感电流瞬间值不能超过这个。
Irms是温升电流，也就是加电流后，电感产品自我温升温度不超过40度时的电流。
---dcc电路中电感电流有效值不能超过这个.电感值计算公式：Lmin=(Vin-Vout)*Vout/(△I*f*Vin) ---同步BUCK，异步需要加入二极管的电压步骤：（1）确认输出电流Iout（2）确认电感值Lmin=(Vin-Vout)*Vout/(△I*f*Vin)一般来说△I（上图的Ipp）取20%-30%的Iout（最大输出电流），f为DCDC开关频率（3）根据Lmin选取L，一般略取大一点（4）通过上面的公式计算△I，ImaxImax=Iout+1/2 △I，饱和电流要大于Imax（5）确认电感的饱和电流要大于Imax温升电流要大于Iout确认输出电流以上公式网上颇多，如果只写到这里，那么本文也没什么价值。
主要是有一个问题，上述的Iout到底取多少呢？是DCDC芯片的最大输出电流能力，还是实际工作过程中真正使用的最大电流呢？笔者认为应是DCDC芯片的最大输出电流能力，比如2A的DCDC芯片，那么这里Iout取2A。
理由如下：假设实际要用到2A电流，与芯片能力是一样的，那么不管取芯片电流能力还是实际使用电流，按照公式算得电感值是相同的，用这个电感可以设计出输出2A的DCDC电路。
这时如果用这个电路接入500mA的负载，即实际输出电流是500mA，难道就不能用了，显然是可以的。
由公式知道，L与输出电流成反比，如果按照实际电流计算，在接小负载时，比如200mA，那么算得的L值是2A时的10倍，电感值大，体积就大，这是我们不希望的。
DCDC电感选型指南
DCDC电感选型指南DC/DC电感是直流-直流转换电路中的重要元件，主要用于存储和传递能量。
选用合适的电感对于电路的性能和效率至关重要。
本文将为您介绍DC/DC电感的选型指南，帮助您在设计中选择正确的电感。
1.了解电路工作条件在选择电感之前，首先需要了解电路的工作条件。
这包括输入电压范围、输出电压范围、输出电流范围以及开关频率等。
根据这些参数可以确定电感所需的工作模式（连续模式或间断模式）和承载能力。
2.确定电感的额定电流电感的额定电流是电感能够承受的最大电流。
在计算额定电流时，需要考虑开关频率、电感的内阻和温度等因素。
一般来说，额定电流应大于或等于电路中的最大输出电流，以确保电感工作在安全范围内。
3.选择合适的工作模式根据电路的工作参数，确定电感的工作模式。
连续模式适用于较低的开关频率和较小的电流波动，而间断模式适用于较高的开关频率和较大的电流波动。
选择合适的工作模式可以提高电路的效率和稳定性。
4.计算电感值根据电路的输入电压范围、输出电压范围和开关频率，可以计算出所需的电感值。
一般来说，电感值越大，电感能存储的能量就越多。
但是，较大的电感值也会带来较大的尺寸和成本。
所以需要在尺寸、成本和性能之间进行权衡。
5.选择合适的磁芯材料DC/DC电感通常采用磁芯来增加电感的存储能量。
选择合适的磁芯材料可以提高电感的效率和性能。
常见的磁芯材料包括铁氧体、烧结铁氧体、金属材料等。
不同的磁芯材料具有不同的磁导率、饱和磁感应强度、磁阻等特性。
根据电路要求选择适合的磁芯材料。
6.考虑温升和寿命在选择电感时，需要考虑电感的温升和寿命。
温升是指电感在工作过程中的温度升高，而寿命是指电感的使用寿命。
高温会影响电感的性能和寿命。
因此，在选择电感时，需要考虑电感的温升和寿命要求，选择合适的电感。
7.参考厂商规格书最后，在选型过程中，可以参考厂商的规格书和应用手册。
规格书通常提供了电感的详细性能参数、选型指南和使用注意事项等信息。
dcdc升压电路电感计算公式的推导
一、概述DC-DC升压电路是现代电子设备中常用的一种电路，它能够将输入电压升高到需要的输出电压，为电子设备提供稳定的电源。
在DC-DC升压电路中，电感是一个重要的元件，通过电感储能和释放能量来实现电压升压的功能。
对于电感的计算及选取对于DC-DC升压电路的设计至关重要。
二、电感的基本概念电感是指导电流产生磁场的一种元件，它对电流具有阻碍作用。
在DC-DC升压电路中，电感起到了储能和释放能量的作用，通过改变电路中的磁通量来实现电压升压。
电感的选取需要考虑到电路中的电压、电流等参数，以及电感的工作原理和特性。
三、电感的计算公式在DC-DC升压电路中，常用的电感计算公式有两种，分别是电感电流公式和能量存储公式。
1. 电感电流公式电感电流公式是用来计算电感中的电流的大小。
在直流电路中，电感的电流可以用以下公式来表示：\[ V = L \times \frac{di}{dt} \]其中，V代表电感两端的电压，L代表电感的电感值，di/dt代表电流的变化率。
通过这个公式，我们可以计算出电感中的电流大小，并据此来选择合适的电感。
2. 能量存储公式能量存储公式是用来计算电感中储存的能量大小。
在直流电路中，电感中的储能可以用以下公式来表示：\[ W = \frac{1}{2} L \times I^2 \]其中，W代表电感中储存的能量，L代表电感的电感值，I代表电流的大小。
通过这个公式，我们可以计算出电感中的能量大小，并据此来选择合适的电感。
四、电感选取的注意事项在实际的DC-DC升压电路设计中，需要注意一些事项来选择合适的电感。
1. 电感的电感值电感的电感值是选择电感的一个重要因素，一般来说，电感的电感值越大，电路中储存的能量就越多，从而可以实现更大的电压升压比。
因此在设计中需要根据电路的具体要求来选择合适的电感电感值。
2. 电流波动在实际电路中，电流往往会有一定的波动，这就需要考虑电感的工作频率和电流波动对电感的影响。
DCDC电容电感计算
BOOST电路的电感、电容计算升压电路的电感、电容计算已知参数: 输入电压:12V --- Vi输出电压:18V ---Vo输出电流:1A --- Io输出纹波:36mV --- Vpp工作频率:100KHz --- f其他参数:电感:L 占空比:D初始电流:I1 峰值电流:I2 线圈电流:Irms输出电容:C 电流的变化:deltaI 整流管压降:Vd*****************************************************1:占空比稳定工作时,每个开关周期导通期间电感电流的增加等于关断期间电感电流的减少,即Vi*D/(f*L)=(Vo+Vd-Vi)*(1-D)/(f*L),整理后有D=(Vo+Vd-Vi)/(Vo+Vd),参数带入,D=0.5722:电感量先求每个开关周期内电感初始电流等于输出电流时的对应电感的电感量,其值为Vi*(1-D)/(f*2*Io),参数带入,Lx=38.5uH,deltaI=Vi*D/(L*f),参数带入,deltaI=1.1A当电感的电感量小于此值Lx时,输出纹波随电感量的增加变化较明显,当电感的电感量大于此值Lx时,输出纹波随电感量的增加几乎不再变小,由于增加电感量可以减小磁滞损耗,另外考虑输入波动等其他方面影响取L=60uH,deltaI=Vi*D/(L*f),参数带入,deltaI=0.72A,I1=Io/(1-D)-(1/2)*deltaI,I2= Io/(1-D)+(1/2)*deltaI,参数带入,I1=1.2A,I2=1.92A3:输出电容:此例中输出电容选择位陶瓷电容,故ESR可以忽略C=Io*D/(f*Vpp),参数带入,C=99.5uF,3个33uF/25V陶瓷电容并联4:磁环及线径:查找磁环手册选择对应峰值电流I2=1.92A时磁环不饱和的适合磁环Irms^2=(1/3)*(I1^2+I2^2-I1*I2),参数带入,irms=1.6A按此电流有效值及工作频率选择线径。
怎样选择DC-DC 转换器的电感
怎样选择DC-DC 转换器的电感1，尺寸考虑关于电感磁芯的尺寸、材料和磁导率的详细比较将不赘述，较高的磁芯高度使得使用较短的铜线成为可能-使用更大的直径或较少的匝数，或二者兼具。
较小的电感值还带来较大的峰值电流，它必须保持低于DC-DC 转换器的最低电流限制以防止输出不稳定。
2，磁芯的考虑采用铁粉芯的电感，它们提供更好的温度稳定性并且相对于其他可选磁芯成本更低。
其他选择是钼坡莫合金粉末(MPP)、气隙铁氧体以及铁硅铝磁合金(Kool Mm)或高磁通磁环。
鉴于混合镍、铁和钼粉末的成本，MPP通常是最昂贵的选择，铁硅铝磁合金是一种次昂贵的复合粉末磁芯。
在多数电源中常见的罐形、E和EI形磁芯为气隙铁氧体。
这些外形可以在必要时提供灵活性和可变性，但是成本更高。
高磁通磁环通常用于滤波电感而不是电源变换电路3，性能评估和效率比较在输出电流较低时，适当选用较高感值的电感能获得更好的效率，在输出电流较高时，适当选用较低感值的电感能获得更好的效率(注：相同磁心尺寸)，反之将效率偏低，这是因为高感值电感所具有的较大串联电阻导致了这种效率的差异。
在电感量相同时，尺寸较大、直流电阻较低的电感在整个输出电流范围内可提供较高的效率提升。
另一种性能折衷可以从电感电流、电感电压和输出电压纹波的典型波形中看出。
使用电感量较小的电感产生较高的峰值电流。
输出电压纹波相对偏高，而使用电感量较大的电感产生的纹波相对偏小。
峰值电流对输出电容充电并且提供负载电流。
在电容的ESR上会流入和流出较大的电流，这将产生较高的输出电压纹波。
如果必要，可以通过使用较大的输出电容来降低该纹波。
4，负载瞬态响应不同的电感提供不同的负载瞬态响应(IC和补偿网络同样对该响应有贡献)。
DC-DC 转换器需要外部补偿，但是其他开关稳压器IC包含内部补偿，它们通常指定允许的电感值范围。
从另一方讲，外部补偿允许设计更加灵活。
如果遇到电感出现工频啸叫，可以通过调整补偿网络的参数来解决。
DC-DC升压和降压电路电感参数选择
DC-DC升压和降压电路电感参数选择详解注：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。
DC-DC电路电感参数选择详解DC-DC电路电感的选择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。
DC-DC电感选型指南
DC-DC电感选型指南一：电感主要参数意义DC-DC外围电感选型需要考虑以下几个参数：电感量L，自谐频率f0,内阻DCR，饱和电流Isat，有效电流Irms。
电感量L：L越大，储能能力越强，纹波越小，所需的滤波电容也就小。
但是L越大，通常要求电感尺寸也会变大，DCR增加。
导致DC-DC效率降低。
相应的电感成本也会增加。
自谐频率f0：由于电感中存在寄生电容，使得电感存在一个自谐振频率。
超过此F0是，电感表现为电容效应，低于此F0，电感才表现为电感效应（阻抗随频率增大而增加）。
内阻DCR：指电感的直流阻抗。
该内阻造成I2R的能量损耗，一方面造成DC-DC降低效率，同时也是导致电感发热的主要原因。
饱和电流Isat：通常指电感量下降30%时对应的DC电流值。
有效电流Irms：通常指是电感表面温度上升到40度时的等效电流值。
二：DC-DC电感选型步骤1、根据DC-DC的输入输出特性计算所需的最小电感量。
对于Buck型DC-DC，计算公式如下Lmin=【Vout*（1-Vout/Vinmax）】/Fsw*Irpp其中：Vinmax = maximum input voltageVout = output voltagefsw = switching frequencyIrpp = inductor peak-to-peak ripple current通常将Irpp控制在50%的输出额定电流Irate。
则上述公式变化如下：Lmin=2*【Vout*（1-Vout/Vinmax）】/Fsw*Irate对于Boost型DC—DC的Lmin电感计算公式如下：Lmin=2*【Vinmax*（1-Vinmax/Vout）】/Fsw*Irate2、根据电感的精度，计算出有一定裕量的电感值例如：对于20%精度的电感，考虑到5%的设计裕量。
则Dc-DC所需的电感为L=1.25*Lmin3、确定我们所需的电感为比计算出的电感L稍大的标称电感例如：有一手机使用Buck型DC-DC，其输入为电池Vinmax= =4.2V，开关频率Fsw=1.2MHZ，输出电流Irate=500mA，输出电源Vout=1.2V则其DC-DC所需的电感Lmin= [2*1.2*（1-1.2/4.2）]/(1.2*0.5)uH=2.85uHL=2.86uH*1.25=3.57uH.距离3.57uH最近的一个标称电感为4.7uH，所以DC-DC外部电感选用4.7uH电感。
dcdc选电感参数
dcdc选电感参数电感值的选择电感值是决定 DC-DC 转换器性能的关键因素之一。
它影响着输出电压纹波、转换效率和瞬态响应。
影响电感值选择的因素开关频率 (fsw)：开关频率越高，所需的电感值越小。
输出电流 (Io)：输出电流越大，所需的电感值越大。
允许的输出电压纹波 (Vr)：允许的输出电压纹波越小，所需的电感值越大。
电感器的最大电流额定值 (Ir)：电感器的最大电流额定值必须大于输出电流。
计算电感值电感值可以通过以下公式计算：```L = (Vr Vout) / (2 fsw Io Ir) ```其中：L 为电感值Vr 为允许的输出电压纹波Vout 为输出电压fsw 为开关频率Io 为输出电流Ir 为电感器的最大电流额定值选择电感器的类型常见用于 DC-DC 转换器的电感器类型包括：铁氧体电感器：高磁导率，低损耗，成本低。
铁粉电感器：磁导率较低，但具有更高的饱和电流容量。
绕线电感器：具有高品质因数和低分布电容，但成本较高。
其他考虑因素除了电感值外，选择电感时还应考虑以下因素：尺寸和封装：电感器的尺寸和封装应与电路板布局兼容。
温度稳定性：电感器的电感值应在工作温度范围内保持稳定。
屏蔽：屏蔽电感器可以减少电磁干扰 (EMI)。
成本：电感器的成本应在预算范围内。
步骤总结选择 DC-DC 转换器电感的步骤总结如下：1. 确定允许的输出电压纹波、输出电流和开关频率。
2. 使用公式计算所需的电感值。
3. 选择满足所需电感值和电流额定值的电感器类型。
4. 考虑尺寸、温度稳定性、屏蔽和成本等其他因素。
5. 根据这些因素选择最合适的电感器。
DC-DC转换器电感参数详解2-设计应用
DC-DC转换器电感参数详解2-设计应用在上一篇文章中，我们对DC-DC转换器的要求以及电感参数中的电感值、公差和电阻进行了介绍。
本文中，我们将对电感的其它参数进行详细讲解。
自谐频率（SRF）每个电感线圈都有一些联带的分布电容，与电感值一起形成一个有自谐频率的并联谐振回路。
对于大多数转换器来说，电感ZH是在远低于SRF的频率下工作。
这个通常在电感数据中显示为“典型”值。
电流额定值在确定一个功率电感时，电流额定值或许是Z难确定的额定值。
在整个开关循环过程中，通过DC-DC转换器电感的电流总是在变化，并且可能是循环到循环的变化，这取决于转换器的运作，包括由于突加负载或线路变化而产生的瞬变电流或尖峰电流。
这就产生一个不断变化的电流值，有时具有非常高的峰均比。
正是峰均比使额定值的确定变得困难。
如果用Z大瞬时峰值电流作为“电流额定值”来选择电感是不必要的；但如果用平均电流作为电流额定值来选择电感，当通过峰值电流时，电感可能无法正常工作。
解决此问题的方法是寻找有两种电流额定值的电感，一个用来应付因峰值电流导致的铁芯饱和，一个用来解决平均电流的发热问题。
饱和电流电流通过电感的一个影响是铁芯饱和。
DC-DC转换器的电流波形一般都有一个直流成分。
此直流电流通过电感时偏置铁芯从而导致其磁通量饱和。
设计人员需要知道，当发生饱和时，电感值下降，元件功能也不再表现为电感。
图1是一个带气隙的铁氧体磁芯的电感值与电流的曲线图。
可以看到，当电感进入饱和区域时，这条曲线有一个“拐点”。
因此，对饱和电流的定义就显得有些随意，但必须对其进行定义。
在图2的例子中，饱和电流被定义为电感值下降10%时的电流。
在10-20%的范围内进行定义是很普遍的，但应注意的是，有些电感目录可能会定义为电感值下降50%时的电流。
这会增大电流额定值，但就电流的可用范围而言，这可能会引起误导。
“图1：线艺DO3316P-103的电感与直流偏流”图1：线艺DO3316P-103的电感与直流偏流“图2：铁芯饱和及不饱和时的电感电流波形”图2：铁芯饱和及不饱和时的电感电流波形通常能够直接从转换器电流波形中看出电感铁芯饱和，di/dt与电感值是成反比的。
DCDC如何选择电感与电容（超实用、经典）
DCDC如何选择电感与电容（超实用、经典）使用DC/DC转换器主要是为了提高效率。
很多设计都要求将电池电压转换成较低的供电电压，尽管采用线性稳压器即可实现这一转换，但它并不能达到基于开关稳压器设计的高效率。
本文将介绍设计工程师在权衡解决方案的占用空间、性能以及成本时必须要面对的常见问题。
大信号与小信号响应开关转换器采用非常复杂的稳压方法保持重/轻负载时的高效率。
现在的CPU内核电源要求稳压器提供快速而通畅的大信号响应。
例如，当处理器从空闲模式切换至全速工作模式时，内核吸收的电流会从几十微安很快地上升到数百毫安。
随着负载条件变化，环路会迅速响应新的要求，以便将电压控制在稳压限制范围之内。
负载变化幅度和速率决定环路响应是大信号响应还是小信号响应。
我们可根据稳态工作点定义小信号参数。
因此，我们一般将低于稳态工作点10％的变化称为小信号变化。
实际上，误差放大器处于压摆范围(slew limit)内，由于负载瞬态发生速度超过误差放大器的响应速度，放大器并不控制环路，所以，在电感器电流达到要求之前，由输出电容器满足瞬态电流要求。
大信号响应会暂时使环路停止工作。
不过，在进入和退出大信号响应之前，环路必须提供良好的响应。
环路带宽越高，负载瞬态响应速度就越快。
从小信号角度来看，尽管稳压环路可以提供足够的增益和相位裕度，但是开关转换器在线路或负载瞬态期间仍然可能出现不稳定状态和振铃现象。
在选择外部元件时，电源设计工程师应意识到这些局限性，否则其设计就有可能遇到麻烦。
电感器选型以图1所示的基本降压稳压器为例，说明电感器的选型。
以TPS6220x为例，对大多数应用而言，电感器的电感值范围为4.7uH～10uH。
电感值的选择取决于期望的纹波电流。
一般建议纹波电流应低于平均电感电流的20％。
如等式1所示，较高的VIN或VOUT也会增加纹波电流。
电感器当然必须能够在不造成磁芯饱和(意味着电感损失)情况下处理峰值开关电流。
以增加输出电压纹波为代价，使用低值电感器便可提高输出电流变化速度，从而改善转换器的负载瞬态响应。
电源设计之电感选型
电源设计之电感选型一：电感主要参数意义DC-DC外围电感选型需要考虑以下几个参数：电感量L，自谐频率f0,内阻DCR，饱和电流Isat，有效电流Irms。
电感量L：L越大，储能能力越强，纹波越小，所需的滤波电容也就小。
但是L越大，通常要求电感尺寸也会变大，DCR增加。
导致DC-DC效率降低。
相应的电感成本也会增加。
自谐频率f0：由于电感中存在寄生电容，使得电感存在一个自谐振频率。
超过此F0是，电感表现为电容效应，低于此F0，电感才表现为电感效应（阻抗随频率增大而增加）。
内阻DCR：指电感的直流阻抗。
该内阻造成I2R的能量损耗，一方面造成DC-DC降低效率，同时也是导致电感发热的主要原因。
饱和电流Isat：通常指电感量下降30%时对应的DC电流值。
有效电流Irms：通常指是电感表面温度上升到40度时的等效电流值。
二：DC-DC电感选型步骤根据DC-DC的输入输出特性计算所需的最小电感量。
(对于电感量的计算，各DC-DC芯片手册上有明确的计算方法，请以手册为准，以下公式只是个举例说明)对于Buck型DC-DC，计算公式如下Lmin=【Vout*（1-Vout/Vinmax）】/Fsw*Irpp其中：Vinmax=maximum input voltage Vout=output voltagefsw=switching frequency Irpp=inductor peak-to-peak ripple current通常将Irpp控制在50%的输出额定电流Irate。
则上述公式变化如下：Lmin=2*【Vout*（1-Vout/Vinmax）】/Fsw*Irate对于Boost型DC—DC的Lmin电感计算公式如下：Lmin=2*【Vinmax*（1-Vinmax/Vout）】/Fsw*Irate之前还是工程师的时候，在做高密度贴装电源方案时，L1，L3电感选型为普通工字10uH贴片电感，EMC测试余量不足，后面不停调整电路，效果均不理想;后来深圳电感厂商Tcccoil的工程师建议改用屏蔽电感（一体电感），解决了EMC问题.一体成型电感从性能到价格方面是真的能替代传统电感呢，师兄弟们都觉得，一体成型电感工艺比一般的电感要复杂，生产成本较高，价格贵。
DCDC功率电感选型
（7）下表1为△I的理论计算值
4、感值标注、常见封装
5、某电感型号表
一般来说△I取20%-30%的Iout，f为DCDC开关频率
（3）根据Lmin选取L，一般略取大一点
（4）通过上面的公式计算△I，Imax
Imax=Iout+1/2△I
（5）确认电感的饱和电流要大于Imax
温升电流要大于Iout
（6）实测
因为电感的交流参数都是在100K正弦波下所测的，实际应用中会有区别，所以最后需要通过实测来确认电感是否适合。
实例：
例子：SY812012V转1.2V2A输出开关频率500K
Lmin＝（12-1.2）*1.2/（2*0.3*500K*12）＝3.6uH
综合考虑后，选取4.7uH
△I=0.45A（23%）
Imax=2+0.45/2＝2.225A
顺络
饱和电流4.97A
温升电流3.3A
经验：建议最大电流+△I要求小于电感饱和电流的80%
DCDC功率电感（Inductor）选型
1、功率电感分类
2、电感主要参数
3、DCDC感量计算
电感过小——输出纹波大
电感过大——动态响应不好，
电感太大，太小可能会改变DCDC的工作模式
电感饱和后，电流会急剧增加，使电感温度升高，同时会影响其它元件的寿命
步骤：
（确认输出电流
（2）确认电感值
Lmin=(Vin-Vout)*Vout/(△I*f*Vin)
dcdc的参数及使用注意事项(电感储能型)
一、常用指标。
1，开关频率。
开关频率F=1/T=1/(T ON + T OFF).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些。
更高频率DCDC有很多优势。
目前开关频率已达到数百KHz甚至上千KHz，开关频率的提高，会使脉冲变压器、滤波电感、电容的体积、重量都大大减小。
频率越高，所需要的电感的感值就越小，电感线圈的圈数越少，直流阻抗越低。
频率越高，所需要的电容的容值就越小，电容的体积越小。
开关频率提高，也会使瞬时响应更快。
高频率也会带来一些缺点。
主要缺点就是效率会降低，热耗散也会增加。
开关频率的倍频会对射频系统造成干扰。
2，纹波系数和噪声。
DCDC开关电源工作在高频开关状态，会产生传导干扰和辐射干扰。
如无特别要求，一般纹波电流控制在不超过平均电感电流的两成。
Buck降压型DCDC的纹波系数为：可知，要想降低纹波电压ΔV O，除与输出电压有关外，增大储能电感L和滤波电容C可以起到显著效果，提高半导体开关电源器件的工作频率也能收到同样的效果。
Boost升压型DCDC的纹波系数为：可知，要想降低纹波电压ΔV O，除与输出电压有关外，增大滤波电容C可以起到显著效果，提高半导体开关器件的工作频率也能收到同样的效果。
Buck-Boost升降压型DCDC的纹波系数为：电感储能型DC/DC是电源噪声和开关辐射噪声(EMI)的来源。
宽带 PFM 电感式 DC/DC 变换器会在宽频带内产生噪声。
可采取提高电感式DC/DC变换器的工作频率，使其产生的噪声落在系统的频带之外。
电荷泵不使用电感，因此其 EMI影响可以忽略。
泵输入噪声可以通过一个小电容消除。
3，输入电压。
电感式DC/DC 变换器的最小输入电压可以做的较小，比如电池供电专用电感式DC/DC 变换器可在低至1V甚至更低的电压下启动工作，因此非常适合用于单节电池供电的电子设备。
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DC-DC 升压和降压电路电感参数选择
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。
DC-DC 电路电感的选择简介
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 是具中的输出电容1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 。
Figure 1. Basic Switching Action of a Converter
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
▼ State 2
（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 F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1：匕输出电压高，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：
Figure 2. Inductor Current
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，ton 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：
T
_T ^l(V in -V out -IxR)(V out + IxR)^ J PK = J DC + 2 L V_ —1
异步转换电路： 一 十 lx% 十 Vf)
(V iQ -IxR M + V f ) 其中，Rs 为感应电阻阻抗加璽绕线电阻的阻。
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 o 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走的。
电感星会减少 多少就很重要了 ：如果电感呈减小很多，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^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 “DC 十严一 Wo
【DC ， 1(V —xTxDC
+ 2 L
际测星的电感VsDC 电流的曲线：
当电流增加到一走程度后，电感呈就不会急剧下降了『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：电感臺下降在很多类的电感中都会存在。
例如：toroids , gapped E-cores 等。
但 是,rodcore 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走在DC 输出电流 下的最小电感星；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 出电流下的电感呈，而会在Spec 中忽略纹波电流下的电感量。
(H2.)
一。