DCDC轉(zhuǎn)換器中功率電感的選擇要求

功率電感是指可以通過大電流的電感，主要應(yīng)用于DCDC轉(zhuǎn)換器，作用是能量的中轉(zhuǎn)站。（注：任何電感器在通電后，都會(huì)有一定的功率，如果電感器的電流遠(yuǎn)小于導(dǎo)體的允許電流，一般不稱其為功率電感器）

功率電感是決定DCDC轉(zhuǎn)換器性能的核心元件，它不僅為DCDC提供關(guān)鍵的電壓調(diào)節(jié)能力，還幫助DCDC通過積累并釋放能量來維持連續(xù)的電流，可為不同電壓等級(jí)的電源系統(tǒng)提供大電流和大電感。

在接通直流電（DC）時(shí)，電流能自由通過功率電感器，而在接通交流電（AC）時(shí)，電感器將發(fā)揮電阻的作用，當(dāng)搭配執(zhí)行高速開關(guān)使用時(shí)，功率電感器可促使DCDC將電壓轉(zhuǎn)換到所需水平。

在開關(guān)器件導(dǎo)通時(shí)，功率電感器會(huì)存儲(chǔ)能量，開關(guān)器件斷開時(shí)，則會(huì)釋放能量并流過電流。

目前DCDC變換器最熱門的應(yīng)用無疑是儲(chǔ)能和汽車兩類，這兩個(gè)應(yīng)用都需要DCDC變換器在更寬的溫度范圍里提供更穩(wěn)定的功率，這就需要功率電感在不犧牲磁芯損耗的情況下，有更低的漏磁和更平滑的飽和性。

具體來看，想要提高DCDC轉(zhuǎn)換器效率，需要功率電感損耗更低；想要將減小DCDC轉(zhuǎn)換器尺寸，需要功率電感采用新的積層技術(shù)、薄膜技術(shù)；想要提高電流能力，需要強(qiáng)化功率電感磁芯；想要提高輸出穩(wěn)定性，需要提高直流特性、溫度特性；想要提高過渡響應(yīng)特性，需要優(yōu)化功率電感電感值和紋波電流；想要降低轉(zhuǎn)換器噪音，需要降低功率電感漏磁。

這些參數(shù)之間，存在著互相制約的復(fù)雜關(guān)系，DCDC轉(zhuǎn)換器各種特性會(huì)隨電流大小或溫度等而發(fā)生變化。基于這種復(fù)雜的相互制約關(guān)系，功率電感的選擇需要從DCDC轉(zhuǎn)換器的效率、尺寸以及成本等綜合角度出發(fā)。

如磁芯的選擇，DCDC轉(zhuǎn)換器性能提升后，鐵氧體磁芯電感器難以滿足所有要求，但是它的高頻特性很突出，金屬磁性材料磁芯的飽和磁通密度優(yōu)異，更適合大電流化。

在DCDC轉(zhuǎn)換器中，功率電感器的損耗絕大部分來自直流電阻引起的直流損耗。除了材料本身的阻值特性，直流電阻值也會(huì)隨繞組的粗細(xì)及匝數(shù)的變化發(fā)生變化，并且發(fā)熱的程度也會(huì)影響到最終的損耗，所以使用磁芯損失較少的磁芯材料也很重要。

在工藝方面，越來越多的功率電感采用一體成型技術(shù)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)已有近7成功率電感采用或即將采用一體成型技術(shù)進(jìn)一步提高性能。

高性能的DCDC轉(zhuǎn)換器需要在高性能功率電感的選擇上權(quán)衡各方面參數(shù)的影響，然后做出綜合效率、尺寸以及成本的選擇。

審核編輯：湯梓紅