电感工作原理 - 如何为DC-DC选择适合的电感和电容

　　工作原理

　　在描述了电感选择的测量结果之后，我们现在概括其工作原理。下面的等式忽略真实电感的寄生特性，但是它仍可为电感的工作原理提供良好的理解：
 

　　图2：图1电路使用FDV0620系列的0.47μF电感工作在3.3V输入，1.8V输出，2A-5A输出电流时的负载暂态。
 

图3：类似于图2，但是使用FDV0620系列的1μF电感。
 

 

　　高边MOSFET在电感充电期间（tON）导通，将电感连接至输入电源电压。在确定电感值以后，可以用tON = DT替换dt，用（VIN-VOUT）替换V，然后计算DI （即di）。表2给出了图1所示电路中DI与本文所讨论的电感之间的对应关系。图1中电路满足表2参数的条件是VIN= 3.3V，VOUT = 1.8V，DT=D*T，其中D为占空比（VOUT/VIN），T为开关周期（1/fS）。
 

　　表2：给定电感值与电感电流变化值

　　di/dt（DI/DT）的中值等于IOUT，因此峰值电流等于IOUT加DI/2。可以看到在负载电流相同时较小的电感将导致较大的峰值电流。

　　直流电阻

　　IC和电感的功率损耗可以从效率曲线得到。对于FDV0620-0.47mH，输出电流取1A时效率为92.5%，输出功率为1A乘以1.8V即1.8W，因此输入功率为1.8/0.925 = 1.946W。总损耗为PIN -POUT = 0.146W。主要的功率损耗来自电感直流电阻、MOSFET RDS（ON） （导通电阻）以及开关损耗。IOUT 2*DCR（直流电阻）等于电感的功率损耗。

　　FDV0620-0.47uH在1A输出电流时的DCR损耗为8.3mW，占总损耗的5.7%。在IOUT= 4A，PIN = 8.1W，POUT = 7.2W （效率= PIN/POUT = 88.9%）时，总损耗为PIN- POUT = 0.9W；FDV0620-0.47uH在4A时DCR损耗为132.8mW，占总损耗的14.7%。IOUT《 sup》2的结果是在较大输出电流时DCR损耗更大。