深入剖析电感电流 -- DC/DC 电路中电感的选择 2008 年11 月07 日 星期五 13:42 简介 在开关电源的设计中电感的设计为工程师带来的许多的挑战
工程师不仅要选择电感值,还要考虑电感可承受的电流,绕线电阻,机械尺寸等等
本文专注于解释:电感上的DC 电流效应
这也会为选择合适的电感提供必要的信息
理解电感的功能 电感常常被理解为开关电源输出端中的LC 滤波电路中的L(C 是其中的输出电容)
虽然这样理解是正确的,但是为了理解电感的设计就必须更深入的了解电感的行为
在降压转换中(Fairchild 典型的开关控制器),电感的一端是连接到DC 输出电压
另一端通过开关频率切换连接到输入电压或GND
在状态1 过程中,电感会通过(高边 “high-side”)MOSFET 连接到输入电压
在状态2 过程中,电感连接到GND
由于使用了这类的控制器,可以采用两种方式实现电感接地:通过二极管接地或通过(低边“low-side”)MOSFET 接地
如果是后一种方式,转换器就称为“同步(synchronus)”方式
现在再考虑一下在这两个状态下流过电感的电流是如果变化的
在状态1 过程中,电感的一端连接到输入电压,另一端连接到输出电压
对于一个降压转换器,输入电压必须比输出电压高,因此 会在电感上形 成 正向 压降
相 反 ,在状态2过程中,原 来连接到输入电压的电感一端被连接到地
对于一个降压转换器,输出电压必然为正端,因此 会在电感上形 成 负 向 的压降
我 们 利 用电感上电压计算 公 式: V=L(dI/dt) 因此 ,当 电感上的电压为正时 (状态1),电感上的电流就会增 加 ; 当 电感上的电压为负 时 (状态2),电感上的电流就会减 小
通过电感的电流如图2 所 示 : 通过上图 我 们 可以看 到,流过电感的最 大 电流为DC 电流加 开