如何计算降压变换器的电感


发布时间:

2021-11-09

降压电路中的电感设计非常关键,它与系统效率、输出电压纹波(∆VOUT)和环路稳定性密切相关。本文将以 MPQ2314为例说明如何计算降压变换器的电感,以及其他关键参数,如电感温升电流、饱和电流直流电阻、工作频率和磁损耗等。

如何计算降压变换器的电感

降压电路中的电感设计非常关键,它与系统效率、输出电压纹波(∆VOUT)和环路稳定性密切相关。本文将以 MPQ2314为例说明如何计算降压变换器的电感,以及其他关键参数,如电感温升电流、饱和电流直流电阻、工作频率和磁损耗等。

降压拓扑的工作原理

在降压拓扑中,上管(Q1)的工作状态分为两个过程:电感充电模式和电感放电模式。在电感充电模式下,Q1导通,电感电流(IL)升高,电感储存能量,同时输出电容充电;在电感放电模式下,Q1关断,IL降低且电感释放能量。

根据电感两端电压与电流之间的关系可以计算电感(L),如公式(1):

 $$V = L \times dl / dt$$ 

其中,电感两端的电压为 VIN - VOUT,dI 为峰峰值 IL (∆IL)(通常为最大输出电流IOUT)的 10% 至 60%),dt 为 Q1 的导通时间,可通过公式(2)计算得出:

 $$dt = D \times t_{sw}$$ 

通过公式(1)可以分析出Q1导通时电感的储能状态。