BUCK电路的电感选型

big_gun

BUCK的功率电感怎么选型？ 电感的哪些参数是选型时需要注意的呢？如果同一个BUCK转换芯片从12转5V变成12V转3.3V，电感又咋变化呢？
今天和大家聊一下电感的选型问题。
; r3 Z# |3 t, s( _' f6 Q 首先回顾下电感的主要参数，以SPM5030-HZ型电感为例，datasheet中会给出电感值、DCR、自谐振频率以及额定电流大小等。
1. 电感的感值
电感的感值是电感选型的重要参数，同样也是影响BUCK电路的纹波电流和负载相应的重要参数。

2 w- ^3 M# p  ~- Q  e 2. 自谐振频率
由于电感中寄生电容的存在，导致有谐振频率，低于自谐振频率才有电感效应，若高于自谐振频率为容性，频率选择时要在感性范围内。
3 l: b# Z' i: F: v) W$ A( k

0 V! @# f7 a6 W# Y 3. 直流等效电阻DCR
3 o( G4 J% W5 t 直接等效电阻DCR值过大会影响电路的效率同时会导致电路发热。

4. 电感电流
" E* B& z- X/ z' U$ v4 V2 ~ 电感电流分为饱和电流Isat和温升电流Irms。饱和电流Isat定义为电感量下降20%对应的电流，温升电流Irms是电感自发热使温度上升40°C的电流。电感选型时，峰值电流应小于饱和电流和温升电流的最小值。
  ~- H5 O. |+ S  N6 b1 ~" F

! z, @% I# u+ ~# S& N# \% B 以MP2451芯片为例，看电感如何选型，3.3V输出电压应用电路如下：
# I$ R' _9 A9 r( \$ a0 [! w, ~' A

从Datasheet可以看出，有3种方法计算电感值。

• Datasheet推荐电感型号：
  2 F" r8 M+ @8 b" o: Z6 M% A
  

2. 使用DCDC在线设计师计算出电感值。

* @' r- C  L; t1 \" M" Z+ S

3. 理论计算
$ q- K: m& w2 N; B- R 电感值L计算：

其中VOUT是输出电压，VIN是输入电压，fS是开关频率，ΔIL是纹波电流。
输出电压为5V时，电感最小值为8uH。

输出电压为3.3V时，电感最小值为6.65uH。
1 V- R! Z" c6 X+ A

电感峰值电流计算：

其中ILOAD是负载电流。
) U8 w8 ]: m* }) w2 {2 | 电感最小峰值电流为0.69A。
1 w3 g6 \; O% O

综上，这3种计算方法电感值计算出来不一样，设计的时候需要综合评估，首先根据应用电路推荐值选取，调试的时候可以进行更换同封装不同值的就可以了。

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电感作为一种储能元件，广泛运用在硬件电路的各个模块。较为常见的有DCDC电路，滤波电路以及振荡电路等。对于电感的选取，大多数人往往只关心感值，感值越大，储能越强，纹波也就越小。

STGing

电感都存在磁饱和特性，由于磁性材料自身的特性，其通过的磁通量是不可能无限增大的。通过一定体积导磁材料的磁通量大到一定数量将不再增加，此时无论你再怎么增加电流或者匝数，也不会使磁通量增加，或者增加很少。当流经电感的电流大于这一电流值时，电感会出现大幅下降，此时的这个电流值，我们就称为电感的饱和电流。