Buck电路电感计算表
buck计算公式
电感峰值电流Ipk
1.65486111A
伏秒数Et
buck设计 最大输出功率Po： 效率η 输入功率Pin 最大输入电压Vin： 输出电压Vo 输出电流Io 开关频率F T 电感在开关开启电压VON 电感在开关关闭电压VOFF 最小占空比D 电感的平均电流IL 电流纹波率r 电感量L 峰峰电流IPP＝Δ I 纹波电流I导说明(所有计算在连续模式下，断 IL不同,更接 公式推导说明 续模式的计算不同） 近实际
Δ I＝V×Δ T/L 0.23925A =VON×tON/L＝VOFF×tOFF/L 0.119625A IPK＝IDC＋IAC＝（1＋r/2）×IDC ＝（1＋r/2）×IL 1.119625A ＝（1＋r/2）×Io/（1－D） =（1＋r/2）×Io*Vo/VIN 2.3925uS Et＝Von*Ton＝Voff*Toff＝VonD/f＝Voff （1-D）/f
备注
3.3W 90.00% 3.66666667W 12V 最大值时最恶劣 3.3V 1A 1000000Hz 1000KHz 1uS 8.7V VON＝VIN－Vo－VSW≈VIN－Vo 3.3V VOFF＝Vo＋VD≈Vo D＝tON/（tON＋tOFF） 0.275 ＝VOFF/（VOFF ＋VON） 1A IDC＝IL＝Io 0.23925 10uH r＝Δ I/ IL ＝VON*D/Lf IL＝VOＦＦ*（1－D）/LfIL L＝VOＦＦ×（1－D）/rf IL＝VON×D/rfIL 1.11111111A 直流电流IDC＝IL＝Po/（η VinD） 0.97875 2.2uH 1.0875A 0.54375A 都是基于电感的公式 V=L*dI/dt V=L*Δ I/Δ t V*Δ t=L*Δ I Von*Ton=Voff*Toff 加入效率，实质是将输出电流 Io/η
Buck变换器的电感计算
4. Determine wire size
a). Chinese method
φ := 1.13⋅ I J
Where: φ---diameter of wire in mm J---current density (7~16 for typical application)
As := 2.79
AWG21
Ω := 12.77
Ω
1000ft
DCR := MLT⋅ N ⋅Ω
DCR = 5.43
mΩ
2.54⋅12
Pcu := Io2⋅DCR
Pcu = 229.408
Because the inductor was designed in continued mode, the AC resisitance can be ignored.
c) Temperature ∆τ := 0.833 Pt As Where: Pt is the total loss in mW As is the surface area in cm^2 Note: This method just for reference, the best way is to build a sample to test.
1). Verify if the core saturation ∆B := ∆I⋅ L⋅10− 2 N⋅Ae
Where: ∆B is the flux swing in Tesla ∆I is the peak to peak current L is inductance in µH N is number of turns Ae is core cross area in cm^2
Buck电感计算
Buck converter design降压电路（也叫buck电路）是值输出电压小于输入电压，控制IC通过调整占空比来实现电压的转换，其表达式为Vout=Vin*D。
ST L7987是一款非同步开关管内置的IC。
现在根据IC的DATASHEET分析BUCK电感的设计。
1，典型电路图2，设计输入条件Vin22V:=Vin_min16V:=Vin_max28V:=Vout12V:=Iout3A:=Fsw500KHz:=Vfb0.8V:=Iss5106-A⋅:=3，计算感量IL Iout3A=:=ΔI0.1IL⋅0.3A=:=关于电感电流变化系数的选择，与很多因数有关。
系数越大，电感体积越小，但是纹波电流大，需要大容量的滤波电容器。
这里计算选择了0.1，仅供参考。
L_actual22μH:=4，开关管电流波形，续流二极管电流波形从两个器件的波形图可以看出BUCK电路的工作过程，开关管导通的时候，电感电流上升，电感储存能量，续流二极管处于关闭状态，无电流。
开关管关闭后，电感电流下降，电感释放能量，续流二极管处于导通状态，且电流减小。
5，电感设计电感在一个周期中有储存能量和释放能量的过程,磁芯磁路中需要高磁阻部分来担任这个作用。
常用的几种电感结构有：工字/棒形磁芯(开磁路）；气隙铁氧体；金属磁粉芯；气隙非晶磁芯a)选择铁氧体磁芯AP 法选择磁芯Aw=N*Irms/J/Ku Ae=L*Ipeak/N/Bm Ap=L*Ipeak*Irms/Ku/J/BmEQ18Ae 30102-⋅cm2:=Le 2.17cm :=Ve 668103-⋅cm 3:=ur 1800:=选择3*0.25mm 扁线可以满足要求计算磁芯气隙计算损耗ID 7.2mm :=ρ 2.33108-⨯Ωm⋅:=L_cu 3.14ID W +()⋅N_actual ⋅ 1.05⋅0.336m=:=P_cu Irms 2R_cu ⋅0.094W=:=Ptotal P_fe P_cu +0.094W =:=计算温升L_core 18mm :=W_core 9.7mm :=H_core 6.3mm:=As 2L_core W_core ⋅L_core H_core ⋅+W_core H_core ⋅+()⋅ 6.982104-⨯m 2=:=ΔT 2956.9820.7-⋅0.0940.85⋅10.144=:=b)选择金属磁粉芯Bm_powder 0.5T:=D_choose 1.0mm:=初选磁芯KS065125A -根据计算软件得到设计值如下：L031.75μH:=L_3A 24.76μH :=P_core 0.1W:=P_wire 0.16W :=金属磁粉芯的设计有软件可以帮助，相关计算公式供应商也可以提供，包括损耗计算公式，电感下降比例计算，温升等各种。
BUCK电路电感选择和计算
BUCK电路电感选择和计算电感参数当导线内通过交流电流时，在导线的内部及其周围产生交变磁通，导线的磁通量与产生此磁通的电流成正比。
当电感中通过直流电流时，其周围只呈现固定的磁力线，不随时间而变化；可是当在线圈中通过交流电流时，其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。
根据法拉弟电磁感应定律来分析，电感则是电流通过线圈产生的磁通量储存在铁心中存储能量（Φ=LI），当通过线圈的电流愈大时磁通量也相对愈大，即代表储存的能量越大。
如图1 中，开关导通时间段，电感L内的电流逐渐增加，当导通结束后，进入截止时间段，这时候由于L内的电流达到最大值，电感中的电流不能突变，所以，继续有电流流过，当截止时间结束后，电感中的电流达到最小值，重新开始新的周期。
电感就是通过这种在周期中的导通时间，将能量储存在磁场内，并在断开时将所储存的能量提供给负载来工作。
图1.电感在DC-DC Buck 电路中的应用，工作在连续电流模式下。
电感两端的电压可以突变但电流不会突变。
由于电感中变化磁场会对周边产生电磁辐射，对周边敏感组件产生干扰，因此屏蔽是首先需要考虑的，屏蔽的电感最主要就对外辐射少，但是尺寸比较大，价格也贵。
非屏蔽的电感则可以做的很小，电流也可以做的很大，价格也便宜。
如果设计中问题辐射是关键因素，屏蔽电感还是首选。
当电流流过时，电感的温度会上升，交流纹波（AC ripple）会导致磁芯损耗，而直流电流会导致感应系数下降。
稳态状况下直流电流Irms 引起电感温度上升20-40 摄氏度，这也是电感功耗的主要参考。
另外，也有将Irms 归类成输出电流或开关模块的平均电流。
功耗有两部分组成，已是由Irms 部分计算的直流损耗P=I2R和AC纹波电流引起的磁芯损耗。
电感选择示例buck 转换电路为例说明滤波电感的设计方法。
这是常用的降压调节电路，以提供稳定和高效的输出电压。
在变换电路中，设有LC 滤波电路，滤波电感中的电流含有一个直流成分和一个周期性变化的脉动成分。
BUCK电路电感选择和计算08631
的电流愈>UCK 电路电感选择和计算电感参数旳导线内通过交流电流时，在导线的内部及其周圉产生交变磁通，导线的磁通量 与产生此磁通的电流成正比。
当电感中通过直流电流时，其周围只呈现固定的磁 力线，不随时间而变化；可是当在线圈中通过交流电流时，其周用将呈现岀随时 间而变化的磁力线。
根据法拉弟电磁感应定律来分析，电感则是电流通过线圈产生的磁通量储存在铁心中存储能量（①二口）,当通过线 通量也相对愈大，即代表储存的能量越大。
如图i 中，开关导通时间段，电感L 内的电流逐渐增加，当导通结束后，进 入截止时间段，这时候111于L 内的电流达到最大值，电感中的电流不能突变，所 以，继续有电流流过，当截止时间结束后，电感中的电流达到最小值，重新开始 新的周期。
电感就是通过这种在周期中的导通时间，将能量储存在磁场内，并在 断开时将所储存的能量提供给负载来工作。
电感两端的电压可以突变但电流不会突变。
由于电感中变化磁场会对周边产生电磁辐射，对周边敏感组件产生干扰，因此屏蔽是首先需要考虑的，屏蔽的电感最主要就对外辐射少，但是尺寸比较大，价格也贵。
非屏蔽的电感则可以做的很小，电流也可以做的很大，价格也便宜。
如果设计中问题辐射是关键因素，屏蔽电感还是首选。
当电流流过时，电感的温度会上升，交流纹波(AC ripple)会导致磁芯损耗，而直流电流会导致感应系数下降。
稳态状况下直流电流Irms引起电感温度上升20-40摄氏度，这也是电感功耗的主要参考。
另外，也有将Irms归类成输出电流或开关模块的平均电流。
功耗有两部分组成，已是山Irms部分计算的直流损耗P=I2R和AC纹波电流引起的磁芯损耗。
电感选择示例buck转换电路为例说明滤波电感的设讣方法。
这是常用的降压调节电路，以提供稳定和高效的输出电压。
在变换电路中，设有LC滤波电路，滤波电感中的电流含有一个直流成分和一个周期性变化的脉动成分。
电感L的作用是滤除斩波开关输出电流中的脉动成分，以减小纹波，也可以看成是续流用的，当开关断开的时候，电感、负载、续流二极管就组成了回路。
详细分析BUCK电源的参数计算
详细分析BUCK电源的参数计算
瞬态响应
小时候喜欢看赵忠祥的动物世界，有这样一幅紧张又刺激的画面一直留存在脑海里，草原上一群小鹿正在休憩着，一只豹子慢慢靠近，然后突然发力扑过去，受惊的小鹿立刻发足狂奔，反应速度快的可以逃脱，反应速度慢的就成为了豹子的大餐，这里我们先记着“反应速度”这个词。
我们在使用电脑时，当电脑处于休眠状态时按下任意一个唤醒键，电脑要能够瞬间Warm up起来，准备迎接主人的各种操作，这个过程越快越好，快到人们几乎没有感觉，这时候内部主要电源的电流会突然拉升，相应的输出电压会先Collapse然后重新建立平衡回到原点，看图1。
这里我们记住“环路带宽”这个词，环路带宽越大，电压回到原点的过程就越快。
图1 瞬态响应
那么这跟上面豹子和小鹿有什么关系呢？前面小鹿的“反应速度”和后面电脑的“环路带宽”是一个概念。
图2是一张二者的类比图，电源系统必须要能够从负载的突变中快速恢复正常，否则电脑就会象上面那只可怜的小鹿一样挂了。
你知道吗？此时电脑内部的电源可遭罪了，因为此时系统的功耗会猛一下窜到很高，低功耗（电流）的平衡被打破，需要重新调整到高功耗的平衡。
图2 电脑和小鹿的类比
当电脑唤醒或者睡眠的瞬间，板子上的DC-DC BUCK电源输出端的负载电流会发生突变，导致输出的电压产生短暂的晃动，在经过快速调整后恢复到正常电压，这种过程我们称之为电源的瞬态响应，在调整过程中需要满足三个方面的设计要求：
1. 电压调整–输出电压的晃动不能超出芯片的工作范围；
2. 环路带宽–输出电压恢复到正常电压的时间要尽量快；。
Buck开关电源变换器输出滤波电感计算
Buck变换器输出滤波电感计算案例：输入电压：15V；(为简单，假定输入电压不变化)输出电压：5V，电流：2A；工作频率：250kHz电感量：35μH，电流0到2A允许磁芯磁通变化部超过20%，即电感量变化不超过20%；绝对损耗：300mW自然冷却，温升ΔT：40℃根据以上要求可以得到D=5/15=0.33; 纹波电流峰峰值d I=U d t/L=(15-5)(33%×4μs)/35μH=0.377A（约为直流分量的20%）;电感绝对损耗为300mW，磁芯损耗和线圈损耗各占50%，所以最大损耗电阻为R=P/I2=150mW/22 =37.5mΩ。
电感变化量小于20%，这就意味着，临界连续时需要的电感是44μH(44μ×80%=35μH)。
1、磁芯选择方法：因为工作频率高，采用MPP材料的磁粉芯，因而必须有Magnetics公司的产品手册。
步骤如下：计算要求的电感存储的能量→查阅磁芯选择指南→获得磁芯型号和μ→查找磁芯尺寸→查得AL→根据要求的电感量试算所需匝数→计算磁场强度→查阅磁导率下降百分比→达到要求的电感增加还是减少匝数→改选磁芯→重复以上步骤，直到达到要求的电感量→计算导线尺寸→计算铜损耗→计算脉动磁通密度分量→计算磁芯损耗→计算总损耗→计算磁芯温升，保证在合理范围内2、初算：这里采用MPP磁粉芯设计我们的电感，首先查阅Magnetics公司的手册。
从手册中找到选择指南图5-7，这里是设计是开始点。
如果没有磁芯选择指南，也可以根据以前设计凭经验确定。
虽然第一次试选不是十分重要，但它可以减少你的工作量。
从电感所要存储的能量（是实际值的两倍）开始。
在2A时电感量35μH（0.035mH），两倍的能量为（2A）2×0.035＝0.14mJ。
在图5.6上由0.14mJ纵向画一直线，与300μ磁芯（磁芯初始磁导率为300)相交，交点向右找到纵坐标上的代号55035和55045磁芯之间，暂选择55045磁芯。
buckboost电路参数计算
buckboost电路参数计算
为了计算buck-boost电路的参数，我们需要以下几个参数：
1. 输入电压（Vin）：输入电压是电路的主要参数之一，表示电路供电的电压大小。
2. 输出电压（Vout）：输出电压是电路的另一个重要参数，表示电路输出的电压大小。
3. 电流（I）：电流是流经电路的电子数量，通常以安培（A）为单位。
4. 开关频率（f）：开关频率是指电路中开关元件（如MOSFET）切换的频率，通常以赫兹（Hz）为单位。
5. 工作周期（D）：工作周期是指切换管导通时间的百分比，可以通过开关频率和切换时间来计算。
根据这些参数，可以使用以下公式计算buck-boost电路的一些重要参数：
1. 电感（L）：电感是电路中存储能量的元件，可以通过以下公式计算：
L = (Vin - Vout) * (1 - D) / (2 * f * ΔI)
其中，ΔI是电感电流峰值和电流平均值之差。
2. 电容（C）：电容是电路中存储能量的元件，可以通过以下公式计算：
C = (Vin - Vout) * (1 - D) / (8 * f * ΔV)
其中，ΔV是电容电压峰值和电压平均值之差。
3. 开关元件（如MOSFET）的额定电流和电压：这些参数可以根据开关元件的数据手册或规格来确定，以确保开关元件在工作条件下能够承受相应的电流和电压。
请注意，以上公式仅适用于理想情况下的计算，实际应用中还需要考虑一些非理想因素，如电感和电容元件的内阻、开关元件的导通电阻、温度等。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行参数的精确计算和调整。