電感選型
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-05
電感選型的實例教程
在設計BUCK電路時，如何選擇電感是一個值得深入思考的問題。雖然IC商會有電感選型推薦，但在滿足性能需求的基礎上選擇最合適的電感，是一個硬件工程師的基本素養，否則硬件工程師就會變成抄圖工程師。
下面介紹如何選擇DCDC BUCK降壓電源的功率電感。
后臺回復：BUCK仿真文件 可以得到仿真源文件
在選擇電感之前，我們首先要知道BUCK電路的基本原理，以及電感的基本參數，一定要先看完之前的文章再回過頭來看這篇文章：
《DCDC BUCK降壓電路詳細原理》
了解完BUCK基本原理以及電感的4大參數，我們就可以回過頭來分析電感選型的過程了。
選型的分析是根據下面的公式，公式的推導過程非常簡單，
a是電流紋波系數，或者紋波率。
上面的公式稍微變形就可以得到下面的公式
舉個“栗子”：
假定BUCK的輸入是10V輸出是5V，負載是2A的電流需求，開關頻率在2Khz，那么求電感值及其Isat參數。
電感值
負載電路是2A，紋波系數a按30%來看則，I=2*0.3=0.6A
電感值通常要留一定余量比如20%-30%，我們暫取20%，則電感選取2.4mH，實際比較接近的電感值為4.7mH。
為了理解電感值對電流紋波的影響，我們分別對比下2.2mH和4.7mH時電流紋波的大小,見下圖。
圖中紅色為輸出電壓，綠色為輸出電流（1mV=1mA），可以看到在電感選取為2.2mH時,紋波電流峰峰值大約為0.28*2=0.56A，接近Iout*30%=0.6A；而增加電感到4.7uH時電流紋波就小很多，大約為0.13*2=0.26A,只有大約13%。
展開 問
一旦確定了電感器所需的電感值和電感電流量，之后應該如何為電感器選擇合適的直流電阻？
答
直流電阻（DCR）表示電感受到信號頻率接近0Hz時的電阻值。一般來說，常見電感的DCR值都很低。
對于相同尺寸大小的電感器，其直流電阻通常會呈現以下特點：
如果電感值較高，則直流電阻值較高；
如果電感值較低，則直流電阻值較低。
請注意，直流電阻對于確定電線加熱損耗至關重要。因此，有必要盡可能選擇較低的DCR，以降低電感器的功率損耗。
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雖然IC商會有電感選型推薦，但在滿足性能需求的基礎上選擇最合適的電感，是一個硬件工程師的基本素養，否則硬件工程師就會變成抄圖工程師。
下面介紹如何選擇DCDC BUCK降壓電源的功率電感。
電感輸出電容選型不一樣，也會造成電壓紋波的測試數據的不同。如何降低電壓紋波就不在這里展開，很多資料都有介紹。這里主要討論電源模塊設計完成后，如何進行測試。輸出電流3A的情況下，測試的紋波電壓有38mV,比Datasheet中的參數60mV要小。
問題分析
一般電源問題為DC-DC電路引起的器件（dcdc芯片、電感、二極管）選型問題：
一般電源問題為DC-DC電路引起的dcdc電源PCB部分設計不合理問題：
3.
問
一旦確定了電感器所需的電感值和電感電流量，之后應該如何為電感器選擇合適的直流電阻？
答
直流電阻
感值、耐溫、飽和電流、尺寸、價格，這五個是我們電感選型的基本坐標系。當然我們還會考慮線圈和磁心的形態、磁材、安裝焊接方式。選型過程中惱火的無過于在數十個電感中找到合適的，卻發現其中一個參數不滿足要求，或者僅僅因為發生概率極低的峰值功率而導致的飽和電流不足而帶來過大的設計裕量。
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