当Buck电路的负载电流从1A增大到2A，电感该调大还是调小？

1年前浏览324

今天跟大家聊点更加贴合实际应用的。不知道你在DC-DC应用中有没有遇到过，由于负载变化导致负载电流翻倍的情况，那Buck电路的电感参数也需要做相应调整。于是就有了今天要讨论的内容。

一道面试题

照例，先抛出来一道面试题“Buck电路在其他参数不变的条件下，当负载电流从1A增大到2A，电感感值该如何调整？”。这道题可能是面试官“刻意地”随口一问，但整不好就是送命题。怎么样，调大还是调小？随便选一个，都有50%的胜算。你会怎么选呢？

自我感觉良好的答案

有小伙伴认为负载电流增大，电感就应该需要更大的通流能力，就应该需要更大的电感。因此电感感值需要调大。

这个解释看起来，逻辑上没毛病，道理也讲的通，自我感觉良好。但却顺顺利利的得了0分。为啥呢？因为答题者这么回答，说明他并不清楚Buck电路中负载电流与电感之间的逻辑关系，仅仅是想当然的猜测。下面我们来讨论下正确的解题思路。

第一种维度--电感计算公式

如果你看过这篇《纯干货！DC-DC的电感计算公式推导过程！》，或者你知道Buck电路电感L的计算公式(如下公式)，那恭喜你，这道题就变成了送分题！

从上式可以看出，L和Io是反比关系。当Io增大一倍，在其他参数不变的条件下，那么L需要调整到原来的一半。如果你不知道这个，没关系，正好可以跟着我从另外一个角度来看这个问题。

第二种维度--电流纹波率

上面是从L计算公式来推导。公式有些复杂，现在假设我们不知道，那该如何分析这个问题。前面我们讲过电感最重要的公式（没有之一）：

在此基础上进行离散化，公式则变形为：

对公式做进一步变形，则可以得到电感纹波电流ΔI等于：

注意看这个公式，V*Δt不就是前面我们提到的伏秒积么？而伏秒积除以电感，怎么理解？我们讲速度指的是单位时间(每秒钟)内物体移动的距离(米)，所以速度是距离除以时间。这里伏秒积除以电感，可以理解为单位电感内所积累的伏秒积。所以，电感纹波电流ΔI指的是单位电感内积累的伏秒积。

讲完纹波电流，我们再说下电流纹波率r，它是电感纹波电流与电感直流分量的比值。通常取值范围是0.3~0.5，取值0.4是最优。它是DC-DC转换电路一个至关重要的参数，

对于Buck电流，负载电流Io等于电感直流分量Idc。这样就在负载电流Io和纹波电流ΔI之间建立了联系。

当Io(Idc)增大一倍时，为了保证r依旧保持原有值，ΔI也需要相应增大一倍。而Io的增大，对伏秒积V*Δt并没有影响。ΔI要增大一倍，V*Δt不变，L就只能减小为原来的1/2。因此电感需要调小到原来的一半。

总结

总结下，本文从两个不同的维度构建负载电流Io与电感L之间的关系，解释了Buck电路，负载电流增大，电感该如何调整。

（1）维度一：电感的计算公式；

（2）维度二：电流纹波率r；

另外重点介绍了电感纹波电流ΔI和电流纹波率r这两个概念。

（3）电感纹波电流ΔI等于单位电感内积累的伏秒积。

（4）电流纹波率r是电感纹波电流与电感直流分量的比值。

以上所述，部分内容涉及个人理解，如有觉得不妥，欢迎留言讨论。

怎么样？一个简短的问题，给出的回答可浅可深，就看你对这个知识点的理解达到怎样的程度。你学废了么？

往期文章链接:（直接点击即可）

来源：硬件微讲堂

著作权归作者所有，欢迎分享，未经许可，不得转载

首次发布时间：2023-05-12