DC-DC电路中电感的特性及选择
了解电感的作用
在开关电源输出的LC滤波电路中，电感通常被理解为L（C是输出电容器）。尽管这种理解是正确的，但为了理解电感器的设计，有必要对其行为有更深入的了解。在BUCK降压转换器中，电感器的一端连接到直流输出电压。另一端通过开关频率连接到输入电压或GND。
图1
在状态1期间，电感通过（高侧）MOSFET连接到输入电压。在状态2期间，电感器连接到GND。由于使用了这种控制器，感应接地可以通过两种方式实现：通过二极管接地或通过（低侧）MOSFET接地。如果是后一种方法，则转换器被称为“同步”方法。
现在让我们来考虑流经电感器的电流在这两种状态下是如何变化的。在状态1期间，电感器的一端连接到输入电压，而另一端连接到输出电压。对于降压转换器，输入电压必须高于输出电压，从而在电感器上产生正向电压降。相反，在状态2期间，最初连接到输入电压的电感器的一端连接到地。对于降压转换器，输出电压必须为正，从而在电感器上产生负电压降。我们使用电感的电压计算公式：V=L（dI/dt）
因此，当电感上的电压为正（状态1）时，电感上的电流将增加；当电感上的电压为负（状态2）时，电感上的电流减小。通过电感器的电流如图2所示：
图2:
从上图中可以看出，流经电感器的最大电流是直流电流加上开关峰值电流的一半。上图也称为纹波电流。根据上述公式，我们可以计算出峰值电流：
其中，ton是状态1的时间，T是开关周期（开关频率的倒数），DC是状态1中的占空比。
注：上述计算假设，与输入和输出电压相比，每个组件上的电压降（MOSFET上的导通电压降、电感器上的导通电压降或异步电路中肖特基二极管上的正向电压降）可以忽略。
通过计算电感器的峰值电流，我们可以发现电感器上发生了什么。很容易知道，随着通过电感器的电流增加，其电感会减小。这是由磁芯材料的物理特性决定的。确定电感将减少多少是很重要的：如果电感显著减少，转换器将无法正常工作。
当通过电感器的电流达到电感失效的程度时，此时的电流被称为“饱和电流”，这也是电感器基本参数。
事实上，转换电路中的开关功率电感总是具有“软”饱和。为了理解这个概念，可以观察实际测量的电感与直流电流的曲线：
当电流增加到一定程度时，电感不会急剧下降，这被称为“软”饱和特性。如果电流再次增加，电感就会损坏。
通过这种软饱和特性，我们可以理解为什么在所有转换器中都指定了直流输出电流下的最小电感；此外，纹波电流的变化不会严重影响电感。在所有应用中，希望纹波电流应该尽可能小，因为它会影响输出电压的纹波。这就是为什么每个人都关心直流输出电流下的电感。