01、电流纹波率
电感的打算首先须要明白的观点是电流纹波率。电流纹波率是在电源事情在CCM时所定义的一个观点,它是电感电流的互换分量与其相应的直流分量的比值。

如上图所示,在以往的设计履历中,随着电流纹波率r的增大,电感体积以及电感量,会随着相应的减少。当r=0.4时,输出电流纹波率和电感电感量和体积会达到一个较得当的效果。因此下文中的电感打算中电流纹波率都会取r=0.4。
02 、最小占空比
第二步,确定BUCK电路中PWM波形的占空比,这个比较好理解。BUCK电路采取了脉宽调制技能。
PWM占空比即是输出电压/输入电压。想要设计一款输入电压范围为12~24V,输出电压固定为5V的电源,这时可以确定最大占空比为5/12=41.6%,最小占空比为5/24=20.8%。
03、负载最大电流
这一步须要预估出负载所须要的电流最大值,比如降压后的5V须要给单片机供电,100~200ma电流即可。如果你通过12V降压到5V后为几个舵机供电,这时可能须要1-2A的电流。这个就须要根据详细运用而定了,这里假设输出最大电流为2A(电流值为输出电流的均匀值)。
04、确定峰值电流
上一步确定了输出电流的均匀值(2A),还须要确定输出的峰值电流。上文将输出电流纹波率设置为r=0.4,则输出峰值电流
在利用中应避免电感涌现饱和,电感的的额定电流须要大于输出的峰值电流2.4A,并且须要留有余量。
05、实例电感打算
选择TPS5430芯片,作为BUCK电路掌握芯片,在数据手册中可知开关管的开关频率为500KHZ,最大输出电流3A知足我们的设计需求:
同时从数据手册中找到如下公式:
高下同时除以Vin(max),可得到如下公式:
公式中:
Kind为上文中所提到的电流纹波率
Fsw为电源芯片的开关频率
Vout(max)为电源的输出电压值
Iout为输出最大电流
D为最小占空比
将已知数据代入上式,可打算出Lmin>9.8uH,因此可选择电感量为15uH,额定电流大于2.4A的电感用于这个设计中。
06、打算结果
为了方便运用于不同的设计,将以上公式和数据在Mathcad软件中进行打算,如下图所示。
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