选型必需：直流开关转换器设计中如何选取电感器？
品慧电子讯工程师都明白在进行降压型直流开关转换器设计时，要考虑很多因素，比如成本、尺寸，还有一个重要的就是电感器的选择。在选择电感器时很多时候书本规定不起作用，得从实践出发，本文就将为大家分享从实践出发如何正确的选取直流开关转换器设计中的电感器？在进行降压型直流开关转换器设计时，很多因素决定了电感的选取，比如成本、尺寸等因素都在考虑之列。不少开关转换器的数据手册中都给出了规定好的电阻值。但是这些数据都是为了实现某个性能或者应用而给出的，并不能适用在不同的状况中，本篇文章将从尺寸和磁芯的角度出发，来对DC-DC转换器中的电感器选择给出建议。尺寸考虑
表1-评估电感表1中两个系列的电感提供不同的磁芯尺寸。它们的外形相似，但是FDV0630系列电感在电路板上要高1mm。较高的高度使得使用较短的铜线成为可能-使用更大的直径或较少的匝数，或二者兼具。0.2mH以及更低的电感表现出很低的效率，因此不考虑更小的电感。较小的电感值还带来较大的峰值电流，它必须保持低于最低电流限制以防止失稳。另一方面，大于1μH的电感也不合适。请注意较大的FDV0630系列电感具有相同的电感值和引脚，但是提供更低的电阻和更高的额定电流。关于电感磁芯的尺寸、材料和磁导率的详细比较本文将不赘述。磁芯的考虑Toko公司的FDV系列电感采用铁粉芯，它们提供更好的温度稳定性并且相对于其他可选磁芯成本更低。其他选择是钼坡莫合金粉末（MPP）、气隙铁氧体以及铁硅铝磁合金（Kool Mm）或高磁通磁环。鉴于混合镍、铁和钼粉末的成本，MPP通常是最昂贵的选择，铁硅铝磁合金是一种次昂贵的复合粉末磁芯。在多数电源中常见的罐形、E和EI形磁芯为气隙铁氧体。这些外形可以在必要时提供灵活性和可变性，但是成本更高。高磁通磁环通常用于滤波电感而不是电源变换电路。性能评估和效率比较
图1 降压型开关稳压器评估电路图1电路中各种电感的效率比较显示，在输出电流低于2A时1μH电感具有最好的效率，在低于3A时0.2μH的效率最低。在电感量相同时，尺寸较大（FDV0630）直流电阻较低的电感，在整个输出电流范围内可提供0.5%至1%的效率提升。对于FDV0620系列的0.47mH和1mH电感，可以注意到在2A附近其效率曲线有一个交叉：2A以下1μH电感具有较高的效率，2A以上0.47μH的效率更高。1μH电感所具有的较大串联电阻导致了这种效率的差异。另一种性能折衷可以从电感电流、电感电压和输出电压纹波的典型波形中看出。使用电感量较小的FDV0620-0.47mH产生较高的峰值电流。输出电压纹波低于18mV峰峰值，而FDV630-1.0mH电感产生的纹波峰峰值刚超过12mV。峰值电流对输出电容充电并且提供负载电流。在电容的ESR上会流入和流出较大的电流，这将产生较高的输出电压纹波。如果必要，可以通过使用较大的输出电容来降低该纹波。其实电感器的选择还受很多因素影响，不仅限于尺寸和磁芯，本篇文章仅对这两种因素进行介绍。
