【導讀】工程師都明白在進行降壓型直流開關轉換器設計時，要考慮很多因素，比如成本、尺寸，還有一個重要的就是電感器的選擇。在選擇電感器時很多時候書本規定不起作用，得從實踐出發，本文就將為大家分享從實踐出發如何正確的選取直流開關轉換器設計中的電感器？
在進行降壓型直流開關轉換器設計時，很多因素決定了電感的選取，比如成本、尺寸等因素都在考慮之列。不少開關轉換器的數據手冊中都給出了規定好的電阻值。但是這些數據都是為了實現某個性能或者應用而給出的，并不能適用在不同的狀況中，本篇文章將從尺寸和磁芯的角度出發，來對DC-DC轉換器中的電感器選擇給出建議。
尺寸考慮
表1-評估電感
表1中兩個系列的電感提供不同的磁芯尺寸。它們的外形相似，但是FDV0630系列電感在電路板上要高1mm。較高的高度使得使用較短的銅線成為可能-使用更大的直徑或較少的匝數，或二者兼具。
0.2mH以及更低的電感表現出很低的效率，因此不考慮更小的電感。較小的電感值還帶來較大的峰值電流，它必須保持低于最低電流限制以防止失穩。另一方面，大于1μH的電感也不合適。請注意較大的FDV0630系列電感具有相同的電感值和引腳，但是提供更低的電阻和更高的額定電流。關于電感磁芯的尺寸、材料和磁導率的詳細比較本文將不贅述。
磁芯的考慮
Toko公司的FDV系列電感采用鐵粉芯，它們提供更好的溫度穩定性并且相對于其他可選磁芯成本更低。其他選擇是鉬坡莫合金粉末（MPP）、氣隙鐵氧體以及鐵硅鋁磁合金（Kool Mm）或高磁通磁環。鑒于混合鎳、鐵和鉬粉末的成本，MPP通常是最昂貴的選擇，鐵硅鋁磁合金是一種次昂貴的復合粉末磁芯。在多數電源中常見的罐形、E和EI形磁芯為氣隙鐵氧體。這些外形可以在必要時提供靈活性和可變性，但是成本更高。高磁通磁環通常用于濾波電感而不是電源變換電路。
性能評估和效率比較
圖1 降壓型開關穩壓器評估電路
圖1電路中各種電感的效率比較顯示，在輸出電流低于2A時1μH電感具有最好的效率，在低于3A時0.2μH的效率最低。在電感量相同時，尺寸較大（FDV0630）直流電阻較低的電感，在整個輸出電流范圍內可提供0.5%至1%的效率提升。
對于FDV0620系列的0.47mH和1mH電感，可以注意到在2A附近其效率曲線有一個交叉：2A以下1μH電感具有較高的效率，2A以上0.47μH的效率更高。1μH電感所具有的較大串聯電阻導致了這種效率的差異。
另一種性能折衷可以從電感電流、電感電壓和輸出電壓紋波的典型波形中看出。使用電感量較小的FDV0620-0.47mH產生較高的峰值電流。輸出電壓紋波低于18mV峰峰值，而FDV630-1.0mH電感產生的紋波峰峰值剛超過12mV。峰值電流對輸出電容充電并且提供負載電流。在電容的ESR上會流入和流出較大的電流，這將產生較高的輸出電壓紋波。如果必要，可以通過使用較大的輸出電容來降低該紋波。
其實電感器的選擇還受很多因素影響，不僅限于尺寸和磁芯，本篇文章僅對這兩種因素進行介紹。
