电感参数的计算方法

电感的主要功能为稳定电流与去除噪声，电感的上游主要是以镍锌与锰锌铁氧体磁芯两大系列为主，因材料特性不同，分别应用于信息和通信产品上。铁氧体磁芯是以高温烧成的金属氧化物，主要作为高频线圈及变压器等产品之磁芯。当电流流经时，电感的温度会上升，交流纹波会导致磁芯损耗，而直流电流会导致感应系数下降，所以在设计电感参数时应从减小纹波和保持一定的快速性两个方面考虑。

在升压、降压或者升降压拓扑结构的LED恒流源中，为保持严格的滞环电流控制，电感必须足够大，以保证在电感期间，能向负载供应能量，避免负载电流显著下降，导致平均电流跌到期望值以下。但是，如果电感量过大，会使滤波器的电磁时间常数变得很大，使得输出电压对占空比变化的响应速度变慢，从而影响整个系统的快速性。

电感量越大说明相应的匝数也会增多，磁芯的体积就要大一些，从而导致电感体积增大。以典型的BUCK变换器电路为例说明储能电感的设计方法。

电感参数计算和磁芯材料如下。

1.计算电路中开关的周期T为式中：

式中：f是开关管Q开关频率。

2.计算电路中开关的最小占空比Dmin为

式中：UO是输出电压，Umax是输入最大电压。

3.计算开关导通时间Ton为

4.计算电感的纹波电流ΔI，一般不超过最大输出电流的30%，即

5.计算电感两端的电压UL为(www.xing528.com)

式中：UD是续流二极管的正向导通压降。

6.计算最小的电感量Lmin为

7.计算考虑电感误差有20%的偏差以及在额定电流下会有10%～35%降幅，确定电感值L为

此外，电感量最小值也可以用如下公式计算：

式中：k=0.05～0.1，f是开关管Q开关频率，Iomax是输出最大电流。

8.计算电感峰值电流IPK为

电感的结构包括磁芯的尺寸、材料绕组的匝数导线的直径等内容电感量越大说明相应的匝数也会增多，磁芯的体积就要大一些；电流越大说明采用的导线就越粗也要求磁芯的体积增大。采用高磁导率的材料同样的情况可以得到更大的B磁芯的尺寸就会减小。根据最大峰值电流IPK，磁芯有效面积Ae以及最大磁通密度Bmax可以确定输出电感线圈匝数为

电感匝数还可以在选好磁环型号以后，根据所需的电感量L和磁环的电感系数AL来计算。匝数了。根据电感系数的公式可得电感匝数的计算公式为：

需要说明：磁环的电感系数值通常是以1000匝时为测试依据，其中电感系数通常会有±10%的偏差。而且当电感匝数较少时，按上式计算的匝数绕制出的实际电感量会偏大一些，这属于正常现象。电感系数通常可以在厂家的磁环参数表中查到，如果没有磁环的资料，也可以先在磁环上绕20匝左右的线圈，再测量一下其电感量，然后按公式来计算其电感系数。但是，由于绕制匝数较少，这样计算出的电感系数值会略小一些。

为了获得最佳的效率，应选用铁氧体磁芯电感器，应选择一个能够在不引起饱和的情况下处理必需的峰值电流的电感器，确保该电感铜线低的DCR（铜线电阻），以便减小功耗。切记电感铜线绝缘层耐不了160℃或长时间高温环境，SMT有时也会产生影响，会使得电感值发生严重变化，要仔细了解供应商产品温度忍耐限度要求。