來源：羅姆半導(dǎo)體社區(qū)

電感常常被理解為開關(guān)電源輸出端中的LC濾波電路中的L（C是其中的輸出電容）。雖然這樣理解是正確的，但是為了理解電感的設(shè)計就必須更深入的了解電感的行為。

在降壓轉(zhuǎn)換中（Fairchild典型的開關(guān)控制器），電感的一端是連接到DC輸出電壓。另一端通過開關(guān)頻率切換連接到輸入電壓或GND。

在狀態(tài)1過程中，電感會通過（高邊“high-side”）MOSFET連接到輸入電壓。在狀態(tài)2過程中，電感連接到GND。由于使用了這類的控制器，可以采用兩種方式實現(xiàn)電感接地：通過二極管接地或通過（低邊“l(fā)ow-side”）MOSFET接地。如果是后一種方式，轉(zhuǎn)換器就稱為“同步（synchronus）”方式。

現(xiàn)在再考慮一下在這兩個狀態(tài)下流過電感的電流是如果變化的。在狀態(tài)1過程中，電感的一端連接到輸入電壓，另一端連接到輸出電壓。對于一個降壓轉(zhuǎn)換器，輸入電壓必須比輸出電壓高，因此會在電感上形成正向壓降。相反，在狀態(tài)2過程中，原來連接到輸入電壓的電感一端被連接到地。對于一個降壓轉(zhuǎn)換器，輸出電壓必然為正端，因此會在電感上形成負向的壓降。

我們利用電感上電壓計算公式：

V=L(dI/dt)

因此，當電感上的電壓為正時（狀態(tài)1），電感上的電流就會增加；當電感上的電壓為負時（狀態(tài)2），電感上的電流就會減小。通過電感的電流如圖2所示：

通過上圖我們可以看到，流過電感的最大電流為DC電流加開關(guān)峰峰電流的一半。上圖也稱為紋波電流。根據(jù)上述的公式，我們可以計算出峰值電流：

其中，ton是狀態(tài)1的時間，T是開關(guān)周期（開關(guān)頻率的倒數(shù)），DC為狀態(tài)1的占空比。

警告：上面的計算是假設(shè)各元器件（MOSFET上的導(dǎo)通壓降，電感的導(dǎo)通壓降或異步電路中肖特基二極管的正向壓降）上的壓降對比輸入和輸出電壓是可以忽略的。

電感磁芯的飽和度

通過已經(jīng)計算的電感峰值電流，我們可以發(fā)現(xiàn)電感上產(chǎn)生了什么。很容易會知道，隨著通過電感的電流增加，它的電感量會減小。這是由于磁芯材料的物理特性決定的。電感量會減少多少就很重要了：如果電感量減小很多，轉(zhuǎn)換器就不會正常工作了。當通過電感的電流大到電感實效的程度，此時的電流稱為“飽和電流”。這也是電感的基本參數(shù)。

實際上，轉(zhuǎn)換電路中的開關(guān)功率電感總會有一個“軟”飽和度。要了解這個概念可以觀察實際測量的電感VsDC電流的曲線：

當電流增加到一定程度后，電感量就不會急劇下降了，這就稱為“軟”飽和特性。如果電流再增加，電感就會損壞了。

注意：電感量下降在很多類的電感中都會存在。例如：toroids，gapped E-cores等。但是，rodcore電感就不會有這種變化。

有了這個軟飽和的特性，我們就可以知道在所有的轉(zhuǎn)換器中為什么都會規(guī)定在DC輸出電流下的最小電感量；而且由于紋波電流的變化也不會嚴重影響電感量。在所有的應(yīng)用中都希望紋波電流盡量的小，因為它會影響輸出電壓的紋波。這也就是為什么大家總是很關(guān)心DC輸出電流下的電感量，而會在Spec中忽略紋波電流下的電感量。

今天ROHM也為大家?guī)鞷OHM面向工業(yè)市場的“BD7F系列”隔離型反激式DC/DC轉(zhuǎn)換控制器。這也是ROHM推出的首款隔離型DC/DC電源控制芯片，豐富了它在電源管理領(lǐng)域的產(chǎn)品線分布，為客戶提供更為廣泛的選擇。

“BD7F系列”控制器三大特色

1、盡量去掉光電耦合器，簡化電路設(shè)計，減少零部件數(shù)量。

ROHM開發(fā)的去光耦DC/DC轉(zhuǎn)換控制器電路

自適應(yīng)導(dǎo)通時間控制的效果

2、通過自適應(yīng)導(dǎo)通時間控制技術(shù)，能夠改善負載響應(yīng)的特性。

通過負載補償糾正二極管壓降

3、通過負載補償糾正輸出特性，能夠保證在重負載的時候，實現(xiàn)輸出電壓的平穩(wěn)。這是ROHM獨有的技術(shù)。

審核編輯黃昊宇