DC-DC电感选型指南

一：电感主要参数意义

DC-DC外围电感选型需要考虑以下几个参数：电感量L，自谐频率f0,内阻DCR，饱和电流Isat，有效电流Irms。

电感量L：L越大，储能能力越强，纹波越小，所需的滤波电容也就小。但是L越大，通常要求电感尺寸也会变大，DCR增加。导致DC-DC效率降低。相应的电感成本也会增加。

自谐频率f0：由于电感中存在寄生电容，使得电感存在一个自谐振频率。超过此F0是，电感表现为电容效应，低于此F0，电感才表现为电感效应（阻抗随频率增大而增加）。 

内阻DCR：指电感的直流阻抗。该内阻造成I2R的能量损耗，一方面造成DC-DC降低效率，同时也是导致电感发热的主要原因。 

饱和电流Isat：通常指电感量下降30%时对应的DC电流值。
有效电流Irms：通常指是电感表面温度上升到40度时的等效电流值。

二：DC-DC电感选型步骤

1、根据DC-DC的输入输出特性计算所需的最小电感量。
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控制在50%的输出额定电流Irate。则上述公式变化如下：
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  
2、根据电感的精度，计算出有一定裕量的电感值例如：对于20%
精度的电感，考虑到5%的设计裕量。则Dc-DC所需的电感为L=1.25*Lmin

3、确定我们所需的电感为比计算出的电感L稍大的标称电感
例如：有一手机使用Buck型DC-DC，其输入为电池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所需的电感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最近的一个标称电感为4.7uH，所以DC-DC外部电感选用
4.7uH电感。

4、在给定的的标称电感下，考虑以下限制因素最终决定电感的选
型。
 
1）电感自谐频率f0需10倍于开关频率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额定电流输出Irate的1.3倍以上。  

3）DCR越低越好
 
4）叠层电感比绕线电感好（损耗小）
 
5）带屏蔽的电感比不带屏蔽的电感好。（改善EMI）  
另外，电感的成本和体积也是需要权衡的。