DC-DC外围电感选型方法

DC-DC电路设计给工程师带来了许多挑战，不仅要选择电感值，还要考虑电感可承受的电流、绕组电阻、机械尺寸等。因此，只有充分了解电感在电路中的作用，才能更好地设计DC-DC电路。

浅谈DC-DC外围电感选型方法

DC-DC电感选型主要参考参数

电感量L：

L储能能力越强，纹波越小，所需的滤波电容越小。但L越大，通常需要更大的电感尺寸。

自谐频率f0：

由寄生电容存在于电感中，使电感具有自谐振频率。F是的，电感表现为电容效果应，低于此F0.电感表现为电感效应。(阻抗随频率增加而增加)

内阻DCR：

指电感的直流阻抗。内阻引起的I2R的能量损耗，造成DC-DC降低效率也会导致电源 发热的主要原因。DCR增加，导致DC-DC降低效率。相应的电感成本也会增加。

饱和电流Isat：

当电感下降30%时，通常是指相应的DC电流值。

温升电流Irms：

当电感表面温度升高到40度时，通常指等效电流值。

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DC-DC电感选型步骤

根据DC-DC计算输入输出特性所需的最小电感量。(注:计算每个电感，DC-DC 芯片手册上有明确的计算方法，以手册为准，以下公式仅为例)

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 voltage

Fsw = switching frequency

Irpp = inductor peak-to-peak ripple current

通常将Irpp输出额定电流控制在50%Irate。上述公式如下：

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

根据电感的精度值是根据电感的精度计算的。例如，对于20%精度的电感，考虑到5%的设计量。DC-DC所需的电感是L=1.25*Lmin

确定我们需要的电感是比计算的电感L稍大的标称电感。Buck型DC-DC输入电池的电路设计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所需电感：

Lmin= [2*1.2*(1-1.2/4.2)]/(1.2*0.5)uH=2.85uH

L=2.86uH*1.25=3.57uH

距离3.57uH最近的标称电感是4.7uH，所以DC-DC4.外部电感选择.7uH电感。

在给定的标称电感下，电感的选择最终由以下限制决定：

1、电感自谐频率f开关频率的10倍Fsw以上;

2、饱和电流Isat和有效电流Irms中较低的一个需是DC-DC额定电流输Irate的1.3倍以上;

3、DCR越低越好;

4.叠层电感优于绕线电感(损耗小)；

5、带屏蔽的电感比不带屏蔽的电感好。(改善EMI)