降压电源模块的电感选择技巧
发布日期：2019-06-25 13:52:24 访问次数：1311
降压是指电源模块电路的一种工作模式，有些还同时支持升压和降压俩种模式。降压模式（Bust）在实际应用中很常见，分为LDO和DC-DC模式。LDO模式的芯片外围电路设计简单，只需在输入和输出端加上滤波电容即可。DC-DC模式的一般需要外接电容和电感，芯片电路较复杂，但是转化效率较高。那么，其电感该如何选择？有什么技巧吗？下面浅谈下如何选择降压型电源模块的电感。
为降压型电源模块选择电感需要确定最大输入输出电压、电源开关频率、最大纹波电流和占空比。假设开关频率300kHz、输入电压范围12V ±10%、输出电流1A和最大纹波电流300mA。最大输入电压值为13.2V，对应的占空比为D＝Vo/Vi＝5/13.2＝0.379。其中Vo为输出电压、Vi为输出电压。当开关管导通时，电感器上的电压为V＝Vi－Vo＝8.2V。当开关管关断时，电感器上的电压为V＝-Vo－Vd＝-5.3V，dt＝D/F。
电感为磁性元件，自然会有饱和问题，有些应用允许饱和，而有些不允许，需要在具体线路中区分。多数情况下电感工作在线性区，此时电感值为一常数，不随着电压与电流而变化。但是开关电源存在一个不可忽视的问题，即电感的绕线将导致两个分布参数或寄生参数。一是不可避免的绕线电阻，二是与绕制工艺、材料有关的分布式杂散电容。杂散电容在低频时影响不大，随频率的提高会渐显出来，当频率高到某个值以上时，电感也许变成电容特性了。
在分析电感在线路中的工作情况可以考虑以下方面。一是当电感L中有电流I流过时，电感储存的能量为E＝0.5×L×I2 。二是在一个开关周期中，电感电流的变化（纹波电流峰峰值）与电感两端电压的关系为V＝（L×di）/dt，由此可看出纹波电流的大小跟电感值有关。
电感有充、放电电压的过程，电感上的电流与电压的积分（伏·秒）成正比。只要电感电压变化，电流变化率di/dt也将变化。正向电压使电流线性上升，而反向电压使电流线性下降。因此，计算出正确的电感值，这对降压型电源模块选择合适的电感和输出电容以获得最小的输出电压纹波是非常重要的。
