DC-DC电路常常被你“忽略”的电感
来源：罗姆半导体社区
电感常常被理解为开关电源输出端中的lc滤波电路中的l（c是其中的输出电容）。虽然这样理解是正确的，但是为了理解电感的设计就必须更深入的了解电感的行为。
在降压转换中（fairchild典型的开关控制器），电感的一端是连接到dc输出电压。另一端通过开关频率切换连接到输入电压或gnd。
在状态1过程中，电感会通过（高边“high-side”）mosfet连接到输入电压。在状态2过程中，电感连接到gnd。由于使用了这类的控制器，可以采用两种方式实现电感接地：通过二极管接地或通过（低边“low-side”）mosfet接地。如果是后一种方式，转换器就称为“同步（synchronus）”方式。
现在再考虑一下在这两个状态下流过电感的电流是如果变化的。在状态1过程中，电感的一端连接到输入电压，另一端连接到输出电压。对于一个降压转换器，输入电压必须比输出电压高，因此会在电感上形成正向压降。相反，在状态2过程中，原来连接到输入电压的电感一端被连接到地。对于一个降压转换器，输出电压必然为正端，因此会在电感上形成负向的压降。
我们利用电感上电压计算公式：
v=l(di/dt)
因此，当电感上的电压为正时（状态1），电感上的电流就会增加；当电感上的电压为负时（状态2），电感上的电流就会减小。通过电感的电流如图2所示：
通过上图我们可以看到，流过电感的最大电流为dc电流加开关峰峰电流的一半。上图也称为纹波电流。根据上述的公式，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为状态1的占空比。
警告：上面的计算是假设各元器件（mosfet上的导通压降，电感的导通压降或异步电路中肖特基二极管的正向压降）上的压降对比输入和输出电压是可以忽略的。
电感磁芯的饱和度
通过已经计算的电感峰值电流，我们可以发现电感上产生了什么。很容易会知道，随着通过电感的电流增加，它的电感量会减小。这是由于磁芯材料的物理特性决定的。电感量会减少多少就很重要了：如果电感量减小很多，转换器就不会正常工作了。当通过电感的电流大到电感实效的程度，此时的电流称为“饱和电流”。这也是电感的基本参数。
实际上，转换电路中的开关功率电感总会有一个“软”饱和度。要了解这个概念可以观察实际测量的电感vsdc电流的曲线：
当电流增加到一定程度后，电感量就不会急剧下降了，这就称为“软”饱和特性。如果电流再增加，电感就会损坏了。
注意：电感量下降在很多类的电感中都会存在。例如：toroids，gapped e-cores等。但是，rodcore电感就不会有这种变化。
有了这个软饱和的特性，我们就可以知道在所有的转换器中为什么都会规定在dc输出电流下的最小电感量；而且由于纹波电流的变化也不会严重影响电感量。在所有的应用中都希望纹波电流尽量的小，因为它会影响输出电压的纹波。这也就是为什么大家总是很关心dc输出电流下的电感量，而会在spec中忽略纹波电流下的电感量。
今天rohm也为大家带来rohm面向工业市场的“bd7f系列”隔离型反激式dc/dc转换控制器。这也是rohm推出的首款隔离型dc/dc电源控制芯片，丰富了它在电源管理领域的产品线分布，为客户提供更为广泛的选择。
“bd7f系列”控制器三大特色
1、尽量去掉光电耦合器，简化电路设计，减少零部件数量。
rohm开发的去光耦dc/dc转换控制器电路
自适应导通时间控制的效果
2、通过自适应导通时间控制技术，能够改善负载响应的特性。
通过负载补偿纠正二极管压降
3、通过负载补偿纠正输出特性，能够保证在重负载的时候，实现输出电压的平稳。这是rohm独有的技术。
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因此，当电感上的电压为正时（状态1），电感上的电流就会增加；当电感上的电压为负时（状态2），电感上的电流就会减小。通过电感的电流如图2所示：
通过上图我们可以看到，流过电感的最大电流为dc电流加开关峰峰电流的一半。上图也称为纹波电流。根据上述的公式，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为状态1的占空比。
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实际上，转换电路中的开关功率电感总会有一个“软”饱和度。要了解这个概念可以观察实际测量的电感vsdc电流的曲线：
当电流增加到一定程度后，电感量就不会急剧下降了，这就称为“软”饱和特性。如果电流再增加，电感就会损坏了。
注意：电感量下降在很多类的电感中都会存在。例如：toroids，gapped e-cores等。但是，rodcore电感就不会有这种变化。
有了这个软饱和的特性，我们就可以知道在所有的转换器中为什么都会规定在dc输出电流下的最小电感量；而且由于纹波电流的变化也不会严重影响电感量。在所有的应用中都希望纹波电流尽量的小，因为它会影响输出电压的纹波。这也就是为什么大家总是很关心dc输出电流下的电感量，而会在spec中忽略纹波电流下的电感量。
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