DCDC-BUCK中电感的选型思考

DCDC电路应该是硬件设计中最常见的电路，而Buck用得尤其多，下文介绍下电路中电感选型的几个思考。

BUCK电路选型的最重要的两个参数：电感值，电感电流。

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。---dcc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

确认输出电流

以上公式网上颇多，如果只写到这里，那么本文也没什么价值。主要是有一个问题，上述的Iout到底取多少呢？是DCDC芯片的最大输出电流能力，还是实际工作过程中真正使用的最大电流呢？

笔者认为应是DCDC芯片的最大输出电流能力，比如2A的DCDC芯片，那么这里Iout取2A。

理由如下：假设实际要用到2A电流，与芯片能力是一样的，那么不管取芯片电流能力还是实际使用电流，按照公式算得电感值是相同的，用这个电感可以设计出输出2A的DCDC电路。这时如果用这个电路接入500mA的负载，即实际输出电流是500mA，难道就不能用了，显然是可以的。

由公式知道，L与输出电流成反比，如果按照实际电流计算，在接小负载时，比如200mA，那么算得的L值是2A时的10倍，电感值大，体积就大，这是我们不希望的。

只不过如果按照芯片能力2A算得的电感，这时如果负载比2A要小，DCDC电路会比较容易进入断续模式（DCM），即电感电流不连续。

另外值得一提的是，如果按照实际输出电流来算电感值，电路当然也是可以工作的，只不过如果电感太大的话，可能会影响输出的动态响应。

注意：电感值小的话，输入输出滤波电容容值就要大一些，电感值越小，电感电流峰峰值就越大，这个波动电流是需要电容进行充放电来完成的。输出电压纹波同等的情况下，充放电电流变大了，自然电容也会大一些。

电感选型时电流参数

Imax=Iout+1/2 △I

本来按照这个公式，电感的饱和电流要大于Imax，电感的温升电流要大于Iout。Iout取芯片最大输出能力电流，然后实际选型留70%-80%的余量，这样设计电路功能是没有问题的。

但有时可能有如下场景：DCDC芯片A是公司最常用的，芯片能力是3A，有个电路需要用到DCDC，实际最大电流需求是1A。按照上述公式来选，可能电感电流需要选到5A左右，但是实际工作中，可能Imax也就2A，那么能不能选个3A的电感呢？毕竟电流下，电感便宜，体积也小。

这是就需要权衡一下了，选用3A的电感，功能应该是没问题的。但有些异常的情况，比如输出短路，可能会导致无法启动短路保护造成故障。因为一般DCDC芯片有短路保护，是在电流超过一定值的时候芯片会进入保护，3A的DC-DC，短路保护电流值一般是4-5A，如果电感最大工作电流过小，可能会造成电感在烧坏前还没有启动过流保护。

所以，如果可以的话，还是按照Imax=Iout+1/2△I这个公式，Iout取DCDC芯片的最大输出能力来算。