簡(jiǎn)介

　　開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器將輸入電壓轉(zhuǎn)換為更高或更低的輸出電壓。為此,，需要使用電感來(lái)暫時(shí)儲(chǔ)存電能,。電感的尺寸取決于開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的開(kāi)關(guān)頻率和流經(jīng)電路的預(yù)期電流。究竟應(yīng)如何正確選擇電感值,？可以使用包含電感電流紋波的常用公式來(lái)確定電感值,。在大部分開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的數(shù)據(jù)手冊(cè)，以及大部分應(yīng)用筆記和其他說(shuō)明文本中,，電感電流紋波建議在標(biāo)稱負(fù)載工作的30%,。這意味著在標(biāo)稱負(fù)載電流下，電感電流波峰和電感電流波谷分別比平均電流高15%和低15%,。為何選擇30%的電感電流紋波或電流紋波比（CR）可以說(shuō)是不錯(cuò)的折衷方案,？

　　圖1.使用降壓轉(zhuǎn)換器時(shí)相應(yīng)的電感電流紋波。

　　對(duì)于降壓轉(zhuǎn)換器,，例如圖1所示的轉(zhuǎn)換器,，公式1適用：

　　此公式基于電流紋波比CR計(jì)算降壓轉(zhuǎn)換器所需的電感值L。該比值一般指定為0.3,，或30%峰峰紋波,。在該公式中，D表示占空比,，T表示周期時(shí)間，取決于各自的開(kāi)關(guān)頻率,。

　　使用不同的電感電流紋波會(huì)怎么樣,？

　　圖2.標(biāo)稱負(fù)載下，紋波電流比為30%的電感電流紋波（紅色）,、小電感電流紋波（藍(lán)色）和大電感電流紋波（綠色）,。

　　圖2中，紅色線條表示電路的電感電流紋波（電流紋波比（CR）為30%，輸出電流為3A,。這是開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器電路設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的折衷選擇,。藍(lán)色波形對(duì)應(yīng)的電感電流紋波為133%，綠色波形對(duì)應(yīng)的電感電流紋波為7%,。

　　圖3.部分負(fù)載下,，紋波電流比為30%的電感電流紋波（紅色）、小電感電流紋波（藍(lán)色）和大電感電流紋波（綠色）,。

　　圖3顯示相同的電路以部分標(biāo)稱負(fù)載作為輸出電流（例如1A）運(yùn)行時(shí)的情況,。在高電感電流紋波下，如圖3中的藍(lán)色波形所示,，電感會(huì)在每個(gè)周期完全放電,。這個(gè)模式稱之為斷續(xù)導(dǎo)通模式（DCM）。在這種模式下,，控制環(huán)路的穩(wěn)定性發(fā)生變化,，可能產(chǎn)生更高的輸出電壓紋波。

　　所以需要采用一定的紋波電流比,，以避免出現(xiàn)DCM,。在紋波電流比為30%時(shí)，能得到不錯(cuò)的折衷結(jié)果,。如果紋波電流比較低,，即使在部分負(fù)載下，系統(tǒng)大部分時(shí)間也會(huì)在連續(xù)電流導(dǎo)通模式下運(yùn)行,。所以,，通過(guò)對(duì)電路進(jìn)行優(yōu)化，便可在該模式下運(yùn)行,。

　　選擇的紋波電流比過(guò)高會(huì)怎么樣,？

　　紋波電流比高于30%時(shí)，電感尺寸更小,，成本更低,。但是，峰值電流大幅增高,，會(huì)產(chǎn)生大量電磁干擾（EMI）,，遠(yuǎn)高于典型電路能夠接受的水平。此外,，要使用連續(xù)導(dǎo)通模式（CCM）,，負(fù)載電流要達(dá)到更高。這還不是問(wèn)題,，但是在這個(gè)模式下,，其工作特性會(huì)發(fā)生改變，在設(shè)計(jì)電路時(shí)，這一點(diǎn)必須考慮在內(nèi),。

　　此外,，相較于較低的電感電流紋波，還會(huì)導(dǎo)致更高的輸出電壓,。

　　選擇的紋波電流比過(guò)低會(huì)怎么樣,？

　　紋波電流比低于30%時(shí)，電感尺寸更大,，成本更高,。因?yàn)閮?chǔ)能設(shè)備的尺寸很大，負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)會(huì)更低一些,。例如,，在快速斷開(kāi)高負(fù)載電流時(shí)，電感中存儲(chǔ)的電能必須傳輸?shù)侥承┑胤?。這會(huì)導(dǎo)致輸出電容（COUT）兩端的電壓升高,。電感中的電能越多，輸出電壓就越高,。過(guò)壓可能會(huì)損壞供電電路,。

　　在權(quán)衡不同的電感電流紋波比的優(yōu)缺點(diǎn)之后，我們發(fā)現(xiàn),，對(duì)于大部分應(yīng)用,，約30%左右的電流紋波比更為合用。但是,，在有些情況下,，也可以有所偏離，只要結(jié)果可以接受,。

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