各位整天被DCDC EMC問題折磨得想轉(zhuǎn)行的硬件老鐵們，大家好，在電源設(shè)計(jì)中，給BUCK電路挑電感，那跟自己挑女朋友那是一樣一樣的，絕對是一考驗(yàn)技術(shù)。
電感選大了，動態(tài)響應(yīng)不太行，板子空間還被浪費(fèi)，選小了，電感電流直接起飛，電磁干擾能讓你懷疑人生。很多兄弟翻開芯片手冊，看到那句Typical Application:4.7uH就直接Ctrl+C了。
但咱工作十來年的硬件老鐵都知道，手冊給的是樣板間，你家裝修（不同壓差、電流、頻率）如果不自己算明白，最后炸機(jī)的時候，手冊可不幫你背鍋。今天，咱們就聊聊BUCK電感選型吧。
電感最核心的物理方程其實(shí)就一個：
在BUCK管子導(dǎo)通的那一刻，電感兩端的壓差是Vin-Vout，電流線性爬升。咱們做電感選型，本質(zhì)上就是在框定這個電流波動的范圍，也就是紋波電流△I。
關(guān)于這個讓人糾結(jié)的r值紋波系數(shù)到底該咋選，咱們之前也寫了好多文章講解，有興趣可以去翻翻看。
參數(shù)r是紋波電流與輸出電流的比值，r通常取0.3到0.4。r小，感量大，紋波漂亮但動態(tài)響應(yīng)差；r大，感量小，體積壓縮了但峰值電流Ipeak會飆升，電感容易飽和。
廢話不多說，直接看看計(jì)算實(shí)例吧！
假定24V轉(zhuǎn)5V，輸出電流要求5A，開關(guān)頻率設(shè)為400kHz。
第一步：定調(diào)——確定紋波電流△I
咱們按最穩(wěn)健的r=0.3來算:
第二步：代入公式求感量L
公式大家應(yīng)該熟悉，但要注意單位換算：
代入咱們的數(shù)值：
翻開電感手冊，標(biāo)稱值通常有4.7μH和6.8μH。為了讓紋波更穩(wěn)，咱們選6.8μH
上面的是不是不太好記？當(dāng)然還有個更好的速記方法：
實(shí)際設(shè)計(jì)BUCK電路時，輸入電壓是寬范圍的，比如12~24V，我們必須保證全輸入范圍內(nèi)紋波都不超標(biāo)。最惡劣情況是VINMAX（也就是輸入電壓最高時），此時D最小、(1-D)最大、tOFF最長，伏秒積Et = Vout × tOFF達(dá)到最大值。這時候算出來的L才是保底值——全輸入范圍內(nèi)紋波只會更小，不會超。這樣咱們把Et代入，就能得到超級實(shí)用的快速選型關(guān)系：
輸入電壓12~24V，輸出電壓5V，最大負(fù)載電流4A，開關(guān)頻率300kHz。那推薦電感值是多少？
(1)對于降壓變換器，需要從VINMAX(24V)開始設(shè)計(jì)電感；
(2) 占空比
(3) 開關(guān)周期
(4) 關(guān)斷時間
(5) 伏秒積（這里用關(guān)斷時間計(jì)算）
(6) L×I ≈ 33μH·A;
(7) 對于4A負(fù)載，IL=Io= 4A;
(8) 因此，需要L=33/4=8.25μH；
(9)電感額定電流必須不小于（1+r/2)×IL= 1.2×4=4.8A。
算完感值，再算算電流，Ipeak=Iout×(1+r/2)，再加20%~50%瞬態(tài)裕量（負(fù)載突變時電流會沖高）。電感一定要選飽和電流Isat高于這個值，否則磁芯飽和，電感值驟降，電路直接JJ。
總之，總結(jié)下來就是伏秒積→算L→定電流裕量。
京公網(wǎng)安備11010802046783號
