开关电源（4）-BUCK之电感的选型

周五了周五了，周末还会远吗？ 

前面已经介绍了BUCK电路的输入电容、输出电容的选型要点：

开关电源（2）-BUCK之输出电容的选型

开关电源（3）-BUCK之输出电容的选型 (这里写错了，应该是输入电容)

今天是BUCK电路外围器件选型的第三篇文章，着重介绍一下电感的选型方法。主要包括以下几点：

①电感材料的选择

②感值的选择

③电感电流的选择

④自谐振频率SRF的选择

⑤电感阻抗DCR的选择

1、电感材料的选择

首先选择功率电感，其具有更好的通流能力;

其次是选用带磁罩屏蔽或一体成型的绕线电感，这种屏蔽性能好；

最后是结合PCB设计实际情况，选择尺寸合适的电感；

图：电感的分类

2、感值的选择

以BUCK电路为例，电感值的计算公式如下：

  

其中占空比

电感纹波

r为电流纹波比，一般取0.3~0.4.

将其带入公式最终得到

考虑到实际的设计误差，这个感值通常在放大1.25倍，即L=L*1.25进行实际选型。

备注1：衡量输入电压Vin时，要明确IC的工作模式。

全电压范围工作在CCM，用最大输入电压计算，纹波小，噪声好滤除，效率低。

全电压范围工作在DCM，最小输入电压计算，纹波大，噪声频谱分散，不好滤除，效率高。

备注2：电流纹波比的概念

电流纹波比指的是电感的交流纹波与直流分量的比值，即

。它是设计DC-DC的关键参数，BUCK电路中

1、 负载电流（平均电流）：

2、 电流纹波△I与交流分量的关系：

3、峰值电流Ip与Iac，Idc的关系：

3、电流的选择

电流的选择记住三个重要原则：

原则1：峰值电流Ipeak不能超过电感的饱和电流Isat;

原则2：输出电流Io不能超过温升电流Itemp；

原则3：饱和电流和温升电流两者中的最小者的80%大于DC-DC电源所需要的电流Io；

4、自谐振频率SRF的选择

重要原则：电感的自谐振频率要是DC-DC电源芯片开关频率fsw的10倍以上。

①当频率<f0时，电感感值会长期稳定在额定感值；

②当频率在f0附近时，电感感值会大于额定感值；

③当频率>f0时，电感感值会急剧下降，甚至变为原来的1/100或者更小。

而在开关电源应用中，一旦开关频率fsw贴近或者超过电感自谐振频率f0，电感感值会增大或者变得非常小，甚至会呈容性，电路设计偏离原有设计逻辑。

5、电感阻抗DCR的选择

Rdc越小，铁芯损耗越小，发热量越小。