当Buck电路的负载电流从1A增大到2A,电感该调大还是调小?

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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!

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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):

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在此基础上进行离散化,公式则变形为:

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对公式做进一步变形,则可以得到电感纹波电流ΔI等于:
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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
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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。

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