在开关电源的设计中，电感的设计给工程师带来了许多挑战。工程师不仅必须选择电感值，还必须考虑电感器可以承受的电流，绕组电阻，机械尺寸等。本文重点介绍了直流电流对电感器的影响，这还将为选择合适的电感器提供必要的信息。理解电感器的功率电感通常理解为开关电源输出处LC滤波器电路中的L（C是输出电容器）。尽管这种理解是正确的，但是为了理解电感器的设计，有必要对电感器的性能有更深入的了解。在降压转换（Fairchild典型的开关控制器）中，电感器的一端连接到直流输出电压。另一端通过开关频率切换连接到输入电压或GND。在状态1期间，电感器通过（高侧“高侧”）MOSFET连接到输入电压。在状态2期间，电感器连接到GND。由于使用了这种类型的控制器，可以以两种方式实现感应接地：通过二极管接地或通过（低侧“低侧”）MOSFET进行接地。如果是后一种方法，则将该转换器称为“同步”转换器。方法。现在考虑流过电感器的电流在这两种状态下如何变化。在状态1期间，电感器的一端连接到输入电压，另一端连接到输出电压。对于降压转换器，输入电压必须高于输出电压，因此在电感器上会形成正向压降。相反，在状态2过程中，最初连接到输入电压的电感器的一端接地。对于降压转换器，输出电压必须为正，因此电感器上将形成负压降。我们使用公式来计算电感上的电压：V = L（dI / dt）。因此，当电感器上的电压为正时（状态1），电感器上的电流将增加；当电感器上的电压为零时，电感器上的电流将增加。当电感上的电压为负（状态2）时，电感上的电流将减小。流过电感的电流如图2所示：从上图可以看出，流过电感的最大电流是DC电流加上开关峰峰值电流的一半。上图也称为纹波电流。根据上面的公式，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是状态1的占空比。警告：以上计算基于以下假设：可以将异步电路中每个组件的压降（MOSFET的导通压降，电感器的导通压降或肖特基二极管的正向压降）进行比较。输入和输出电压。忽略了。如果不能忽略器件的跌落，则必须使用以下公式进行精确计算：同步转换电路：异步转换电路：其中，Rs是电感性电阻的电阻加上电感绕组电阻的电阻。 Vf是肖特基二极管的正向压降。 R是Rs加MOSFET的导通电阻，R = Rs + Rm。随着电感器芯的饱和，我们可以通过计算出的峰值电感器电流找出在电感器上产生的信号。容易知道，随着流经电感器的电流的增加，电感值会减小。这是由于磁芯材料的物理特性。减小多少电感很重要：如果减小很多电感，转换器将无法正常工作。当通过电感器的电流太大以至于电感器有效时，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器将始终具有“软”开关。饱和。为了理解该概念，您可以观察实际测量的电感器VsDC电流曲线：当电流增加到一定水平时，电感不会急剧下降，这被称为“软”电感。饱和特性。如果电流再次增加，电感将被损坏。注意：在许多类型的电感中都存在电感降。例如：环形线圈，带间隙的E形磁芯等。但是，棒形磁芯的电感不会有此变化。通过这种软饱和特性，我们可以知道为什么在所有转换器中都规定了直流输出电流下的最小电感。纹波电流的变化不会严重影响电感。希望在所有应用中