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 滤波威廉希尔官方网站 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。
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