输出电感的设计主要就是确定电感量,电感饱和电流和电感有效电流,饱和电流评估的是电感是否保持电感特性,饱和时,电感感量会急剧下降,极端情况,就类似短路。
电感有效电流,用来评估电感的温升是否过高。
以CCM 模式为例,计算如下:
![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/4504c05c739b6c2084a571273b26a234.jpg)
开关管导通时:
![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/7df729ec621355404fa0912d3a097f74.jpg)
定义纹波系数:
![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/5a826dfefd004076197e2aabd744f50e.png)
关于L 取值,应该是在输出电压Vin 为多少时的计算值呢?
![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/2d58c7ae88ed5ece14302d7b019fec3b.png)
将L 看成是关于Vin 的函数,三次幂函数, 在第一象限,并不是是单调递增函数,通过Mathcad 辅助计算,可以有如下曲线:
![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/24f90dcdaf62273113dc0d30fb3f4949.png)
最大电感量并不是在最大输入电压处,也不是在最小输入电压处,大约出现在1/2 输出电压处,这与buck电感有差异。
纹波系数K, 按经验值,一般选择20%~40%.
按上式求得的电感,不一定是标准电感,我们一般会选择参数相近的标准电感Lreal.
然后,我们在通过电感量去反推计算
![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/d15c19881180faea65b86a8a3af5fc75.png)
饱和电流
![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/8b75262ddeef82858f17801c2793d343.png)
由于电感的饱和电流一般定义是电感量下降为初始电感量的90%, 所以我们一般在这个计算值上增加15%~20% 的余量去选择饱和电流。
电感电流有效值,
![](http://image.uc.cn/s/wemedia/s/upload/2024/23b51e949f1a42d7bfa64bd2ff9a4b1a.png)
这是通过有效值的公式化简后得到的, 设计上一般会增加15%~20%的余量。