DC-DC電感選型指南

一：電感主要參數(shù)意義：

DC-DC週邊電感選型需要考慮以下幾個參數(shù)：電感量L，自諧頻率f0,內(nèi)阻DCR，飽和電流Isat，有效電流Irms。

電感量L：L越大，儲能能力越強，紋波越小，所需的濾波電容也就小。但是L越大，通常要求電感尺寸也會變大，DCR增加。導(dǎo)致DC-DC效率降低。相應(yīng)的電感成本也會增加。

自諧頻率f0：由於電感中存在寄生電容，使得電感存在一個自諧振頻率。超過此F0是，電感表現(xiàn)為電容效應(yīng)，低於此F0，電感才表現(xiàn)為電感效應(yīng)（阻抗隨頻率增大而增加）。

內(nèi)阻DCR：指電感的直流阻抗。該內(nèi)阻造成I2R的能量損耗，一方面造成DC-DC降低效率，同時也是導(dǎo)致電感發(fā)熱的主要原因。

飽和電流Isat：通常指電感量下降30%時對應(yīng)的DC電流值。

有效電流Irms：通常指是電感表面溫度上升到40度時的等效電流值。

二：DC-DC電感選型步驟：

根據(jù)DC-DC的輸入輸出特性計算所需的最小電感量。(對於電感量的計算，各DC-DC晶片手冊上有明確的計算方法，請以手冊為準(zhǔn)，以下公式只是個舉例說明)

對於Buck型DC-DC，計算公式如下

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

    通常將Irpp控制在50%的輸出額定電流Irate。則上述公式變化如下： Lmin=2*【Vout*（1-Vout/Vinmax）】/Fsw*Irate

    對於Boost型DC—DC的Lmin電感計算公式如下： Lmin=2*【Vinmax*（1-Vinmax/Vout）】/Fsw*Irate  

根據(jù)電感的精度，計算出有一定裕量的電感值例如：對於20%精度的電感，考慮到5%的設(shè)計裕量。則Dc-DC所需的電感為L=1.25*Lmin  

確定我們所需的電感為比計算出的電感L稍大的標(biāo)稱電感。

    例如：有一手機使用Buck型DC-DC，其輸入為電池Vinmax= =4.2V，開關(guān)頻率Fsw=1.2MHZ，輸出電流Irate=500mA，輸出電源Vout=1.2V

則其DC-DC所需的電感Lmin=[2*1.2*（1-1.2/4.2）]/(1.2*0.5)uH=2.85uH L=2.86uH*1.25=3.57uH. 距離3.57uH最近的一個標(biāo)稱電感為4.7uH。

所以DC-DC外部電感選用 4.7uH電感

在給定的的標(biāo)稱電感下，考慮以下限制因素最終決定電感的選型：

1.電感自諧頻率f0需10倍於開關(guān)頻率Fsw以上；

2.飽和電流Isat和有效電流Irms中較低的一個需是DC-DC額定電流輸出Irate的1.3倍以上；

3.DCR越低越好；

4.繞線電感比疊層電感好（電流大）；

5.帶遮罩電感比不帶遮罩電感好（改善EMI）

6.權(quán)衡電感成本與體積。