DC/DC轉(zhuǎn)換器的電感和電容器的選定-電感的選定

在設(shè)計(jì)降壓型DC/DC 轉(zhuǎn)換器時，電感的選擇很重要。性能或特性視其選擇而有極大的影響。電感的選擇步驟或電感值等的計(jì)算方法基本上標(biāo)示于利用電源IC的技術(shù)規(guī)格。

電感的選定步驟

首先，介紹電感選定的步驟。

1）計(jì)算必要的電感值L

2）計(jì)算流向電感的最大電流（輸出電流＋1/2紋波電流）

3）根據(jù)已計(jì)算的L值（或近似）選擇已計(jì)算電感飽和電流的最大電流以上的電感
※在短路或瞬態(tài)狀態(tài)下計(jì)算出可能會流出的最大值以上的電流，
因此有以最大開關(guān)電流為基礎(chǔ)來選擇的方法

基本上根據(jù)計(jì)算并考慮余量后做決定。余量的求取法基于公司的設(shè)計(jì)規(guī)則或經(jīng)驗(yàn)法則。

1）電感值的計(jì)算
首先，根據(jù)以下公式計(jì)算電感值。

2）電感最大電流的計(jì)算
接著，根據(jù)以下公式計(jì)算電感的最大電流。

從公式和電流波形可知，I_LPEAK值為ΔI_L的1/2加I_OUT的值。
根據(jù)已計(jì)算的電感值和電感的最大電流選擇近似的電感值且飽和電流在最大電流以上的電感。以下為選擇例。

電感的選定例

條件：V_IN = 12V 、V_OUT = 3.3V、I_OUT = 2A、r = 0.3、f _SW = 380kHz

根據(jù)上述結(jié)果，飽和電流2.3A以上的10μH電感成為出發(fā)點(diǎn)。之所以稱為出發(fā)點(diǎn)，是因?yàn)榇擞?jì)算非絕對性，在考慮短路或瞬態(tài)狀態(tài)的情況等有可能必須變更。

使電感值變化的電感電流

在這里，為加深對電感工作的理解，進(jìn)一步說明電感值變化時電感電流如何變化的情形。下圖表示在相同工作條件下將電感值設(shè)為0.4μH、1μH、2.2μH時I_LPEAK。

從公式也可得知，當(dāng)電感值L變小時，I_LPEAK會増加，可以獲得許多直流疊加電流。不過，通過I_LPEAK増加，有必要容許更多的直流疊加電流。而電感值變大時則相反，必須探討相位補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)事宜。

審核編輯：湯梓紅

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