――D C /D C 电路中电感的选择 原文:Fairchild Semiconductor AB-12: Insight into Inductor Current 下载 翻译:frm (注:只有充分理解电感在 DC/DC 电路中发挥的作用,才能更优的设计 DC/DC 电路。本文还包括对同步 DC/DC 及异步 DC/DC 概念的解释。) 本文 PDF 文档下载 简介 在开关电源的设计中电感的设计为工程师带来的许多的挑战。工程师不仅要选择电感值,还要考虑电感可承受的电流,绕线电阻,机械尺寸等等。本文专注于解释:电感上的 DC 电流效应。这也会为选择合适的电感提供必要的信息。 理解电感的功能 电感常常被理解为开关电源输出端中的 LC 滤波电路中的 L(C 是其中的输出电容)。虽然这样理解是正确的,但是为了理解电感的设计就必须更深入的了解电感的行为。 在降压转换中(Fairchild 典型的开关控制器),电感的一端是连接到DC 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 过程中,电感会通过(高边 “high-side”)MOSFET 连接到输入电压。在状态2 过程中,电感连接到GND。由于使用了这类的控制器,可以采用两种方式实现电感接地:通过二极 管 接地或通过(低 边“low-side”)MOSFET 接地。如 果 是后 一种方式,转换器就称 为“同步(synchronus)”方式。 现在再 考虑一下在这两个 状态下流过电感的电流是如 果 变 化 的。在状态1 过程中,电感的一端连接到输入电压,另一端连接到输出电压。对于一个 降压转换器,输入电压必须比 输出电压高,因 此 会在电感上形 成 正向 压降。相 反 ,在状态2 过程中,原来连接到输入电压的电感一端被连接到地。对于一个 降压转换器,输出电压必然为正端,因 此 会在电感上形 成 负 向 的压降。 我们利用电感上电压计算公式: V=L(dI/dt) 因此,当电感上的电压为正时(状态1),电感上的电流就会增加;当电感上的电压为负时(状态2),电感上的电流就会减小。通过电感的电流如图 2 所示: 通过上图我们可以看到,流过电感的最大电流为DC 电流加开关峰峰电流的一半。上图也称为纹波电流。根据上述的公式,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 为状态1 的占空比。 警告:上面的计算是假设各元器件(MOSFET 上的导通压降,电感的导通压降或异步电路中肖特基二极管的正向压降)上的压降对比输入和输出电压是可以忽...