功率电感的计算方法

电子设备在变得高性能的同时，会通过降低其所使用的LSI电源电压来实现低耗电量以及高速化。电源电压下降时，电压变动的要求值将会变得更为严格，为满足此要求特性，高性能DC-DC转换器的需求不断增加，而功率电感器则是左右其性能的重要元件。

电感器（线圈）可使直流电流顺利流过，而对于发生变化的电流，则会产生妨碍其变化的电动势。这称为自感应，针对交流电流，其拥有频率越高越难通过的性质。为此，当电流流过电感器时会将其储存为能量，屏蔽电流时会释放能量。功率电感器正是利用了此性质，并且主要用于DC-DC转换器等电源电路中。

降压型DC-DC转换器（二极管整流型）的基本电路，功率电感器是左右其性能的重要元件

功率电感器的设计难度在于其特性会随电流大小或温度等而发生变化。例如，电感（L）拥有随电流增大而降低的性质（直流重叠特性），同时，随着电流增大，温度会随之上升，由此磁芯导磁率(μ)及饱和磁通密度（Bs）会发生变化。即使电感值相同，直流电阻（Rdc）值也会随绕组的粗细及匝数变化，并且发热的程度也会有所不同。此外，磁屏蔽结构的差异也会对噪音特性造成影响。

此类参数相互之间存在复杂的权衡关系，从DC-DC转换器的效率、尺寸以及成本等综合角度出发选择最佳的功率电感器十分重要。

功率电感器的磁性体磁芯分为铁氧体类与金属类两大类

功率电感器根据不同工艺可大致分为绕组型、积层型、薄膜型。同时，磁芯材料使用有铁氧体类与金属类磁性体。铁氧体类磁芯中μ较高，由于高电感、金属磁性材料磁芯的饱和磁通密度优异，因此适合大电流化。

功率电感器的额定电流分为直流重叠允许电流与温度上升允许电流两种

磁芯变为磁饱和后电感值将会下降。可在非磁饱和状态下流过的最大电流为直流重叠允许电流（例：相比初始电感值降低40%）。同时，绕组电阻引起的发热中所规定的为温度上升允许电流（例：因自发热导致温度上升40℃）。一般情况下，该两种允许电流中，较小的一方为额定电流。

电感电流一般有2个值：

Isat是指饱和电流，一般指饱和电流（Saturation Current）电感值下降到30%（不同厂家定义有所不同，一般为10%-30%）的电流。—dcdc电路中感电流瞬间值不能超过这个。

Irms是温升电流，也就是加电流后，电感产品自我温升温度不超过40度时的电流。DC-DC电路中电感电流有效值不能超过这个.

电感值计算公式：

Lmin=(Vin-Vout)*Vout/(△I*f*Vin) —同步BUCK，异步需要加入二极管的电压

步骤：

（1）确认输出电流Iout

（2）确认电感值

Lmin=(Vin-Vout)*Vout/(△I*f*Vin)

一般来说 △I（上图的Ipp）取20%-30%的Iout（最大输出电流），f为DCDC开关频率

（3）根据Lmin选取L，一般略取大一点

（4）通过上面的公式计算△I，Imax

Imax=Iout+1/2 △I，饱和电流要大于Imax

（5）确认电感的饱和电流要大于Imax

温升电流要大于Iout