电源设计中给 Buck电路挑电感绝对是一考验技术。电感选大了动态响应不太行板子空间还被浪费选小了电感电流直接起飞电磁干扰能让你怀疑人生。很多兄弟翻开芯片手册看到那句 Typical Application4.7uH 就直接 CtrlC 了。但咱工作十来年的硬件老铁都知道手册给的是样板间你家装修不同压差、电流、频率如果不自己算明白最后炸机的时候手册可不帮你背锅。今天咱们就聊聊 Buck电感选型吧。电感最核心的物理方程其实就一个在 Buck 管子导通的那一刻电感两端的压差是 Vin-Vout电流线性爬升。咱们做电感选型本质上就是在框定这个电流波动的范围也就是纹波电流△I。关于这个让人纠结的 r值纹波系数到底该咋选咱们之前也写了好多文章讲解有兴趣可以去翻翻看。参数r是纹波电流与输出电流的比值r 通常取 0.30.4。r小感量大纹波漂亮但动态响应差r大感量小体积压缩了但峰值电流Ipeak 会飙升电感容易饱和。废话不多说直接看看计算实例吧假定 24V to 5V输出电流要求 5A开关频率设为 400kHz。第1步定调——确定纹波电流△I咱们按最稳健的 r 0.3 来算第2步代入公式求感量L公式大家应该熟悉但要注意单位换算代入咱们的数值翻开电感手册标称值通常有 4.7μH 和 6.8μH。为了让纹波更稳咱们选 6.8μH。上面的是不是不太好记当然还有个更好的速记方法实际设计 Buck电路时输入电压是宽范围的比如 12~24V我们必须保证全输入范围内纹波都不超标。最恶劣情况是 Vinmax也就是输入电压最高时此时 D最小、(1-D)最大、tOFF最长伏秒积Et Vout × tOFF 达到最大值。这时候算出来的L才是保底值——全输入范围内纹波只会更小不会超。这样咱们把 Et 代入就能得到超级实用的快速选型关系输入电压12~24V输出电压5V最大负载电流4A开关频率300kHz。那推荐电感值是多少1对于降压变换器需要从 Vinmax(24V) 开始设计电感2占空比3开关周期4关断时间5伏秒积这里用关断时间计算6L×I ≈ 33μH·A;7对于4A负载IL Io 4A;8因此需要L 33/4 8.25μH9电感额定电流必须不小于1r/2)×IL 1.2×4 4.8A。第3步算完感值再算电流Ipeak Iout*(1r/2)再加 20%~50% 瞬态裕量负载突变时电流会冲高。电感一定要选饱和电流Isat 高于这个值否则磁芯饱和电感值骤降电路直接祭。如若喜欢这篇文章不妨留下您宝贵的点赞这将是对我莫大的鼓励。
