电感器不同电流纹波比例的影响

在开关调节器中，通过电感器实现瞬时储存能量，以便将输入电压转换为更高或更低的输出电压。电感器的大小取决于开关调节器的切换频率和预期的威廉希尔官方网站 电流流动。

精准选取电感值的计算方式

如何精确选择合适的电感值？使用一个包含电感器电流纹波的通用公式即可完成。在大多数开关调节器的数据表、应用笔记以及其他解释文本中，通常推荐在名义负载工作状态下使用30%的电感器电流纹波。也就是说，在名义负载电流下，电感器电流峰值比平均电流高15%，谷值低15%。那么，为什么通常选择30%的电感电流纹波或电流纹波比（CR）作为一个良好的折中选择呢？

对于一个类似降压转换器的场景，适用以下公式：

此公式根据电流纹波比例CR来计算降压转换器所需的电感值L。此比率通常指定为0.3，即30%的峰值纹波。其中，D代表占空比，T为周期时间，依赖于具体的切换频率。

不同电流纹波会怎样？

在名义负载下，通常选择的30%纹波比例呈现红色；使用较小电感的情况以蓝色表示；而使用较大电感的情况以绿色表示。

图示展示了输出电流为3A的威廉希尔官方网站 中，30%电流纹波比例的波形为红色，代表通常在开关调节器威廉希尔官方网站 设计中采用的折中方案。蓝色波形的电感电流纹波为133%，绿色波形的电感电流纹波为7%。

在输出电流为名义负载部分，如1A的情形下，高电感器电流纹波将由蓝线表示。在这种模式下，每个周期内电感器的能量完全放电。这种模式称为非连续导通模式（DCM）。在此模式中，控制回路的稳定性行为会改变，导致输出电压纹波可能增加。

为了避免DCM，需要一定的纹波电流比例。30%的纹波电流比例是一个良好的折中选择。如果纹波电流比例低，哪怕是在部分负载下，系统主要也是在连续电流导通模式（CCM）下运作。威廉希尔官方网站 因此可以针对该模式进行优化。

纹波电流比例过高会怎样？

若纹波电流比例高于30%，电感器会更小，因此造价更低。不幸的是，峰值电流大幅上升，会产生比必需的典型威廉希尔官方网站 更多的电磁干扰（EMI）。此外，只有在更高的负载电流下，才能达到连续导通模式（CCM）。这可能不是问题，但这种模式下的操作行为会改变，必须在威廉希尔官方网站 设计中予以考虑。与低电流纹波比相比，输出电压纹波也会增加。

纹波电流比例过低又会如何？

对于低于30%的低纹波电流比例，电感器会变大，相应的造价也更贵。由于能量存储装置的尺寸较大，负载瞬态响应也会变慢。例如，如果高负载电流迅速切断，电感器中储存的能量必须有去处，这会增加输出电容（COUT）上的电压。电感器中的能量越多，输出电压超出的幅度也越大。这种超额电压可能会损坏供电回路。

综合权衡不同电流纹波比例的优缺点后，大约30%的值似乎对于大多数应用来说是一个不错的折中。然而，在某些情况下允许偏差，只要结果影响可以接受。