所有電子設備都需要電源，并且能源或電網提供的有功功率永遠不會穩定或無噪聲。當您需要將電網電源轉換為直流電源，或者正在使用波動的直流電源時，您將需要一個DC-DC轉換器來進行調節并將輸出電壓保持在所需的值。

DC-DC轉換器中的一個關鍵組件是輸出級上的電感器，DC-DC轉換器電感器的選擇是成功設計所需的許多重要設計選擇之一。開關DC-DC轉換器與其他一些組件一起使用電感器進行電壓調節。電路中的電感器在不同拓撲中的作用將略有不同，具體取決于系統是升壓還是降壓。讓我們看一下兩組常見的拓撲，其中電感器在電路中提供不同的功能，以及如何選擇合適的電感器尺寸。

DC-DC轉換器電感選擇

為DC-DC轉換器選擇電感器的過程取決于許多參數。根據所涉及的功率水平，這些電感器可能會很大，可能需要針對您的系統進行定制設計。除了所需的占位面積以外，在選擇DC-DC轉換器電感器時還需要考慮以下規格：

l額定電流和線圈電阻。線圈本身將具有一定的直流電阻，這將產生熱量并降低電感兩端的電壓。線圈電阻應盡可能低，以防止功率損耗和熱量。另外，額定電流將取決于電感器封裝的物理尺寸。線繞電感器用于高功率轉換器，而箔式電感器可用于低功率轉換器。

l飽和電流。鐵氧體電感器將具有一些飽和電流，高于該飽和電流時，電感器磁芯將飽和。這會在下一個開關周期中產生遲滯。應該選擇電感器，以使飽和電流大于系統中所需的最大電流。

l電感與頻率的關系。所有組件都有寄生效應。繞組之間的寄生電容和線圈中的電阻會導致系統在高頻下產生自諧振。實際上，電感器的自諧振頻率通常很高，因此，除非您計劃使用具有非?？斓倪呇厮俾屎?MHz頻率的PWM信號，否則這并不重要。

最后但并非最不重要的是電感值。所需的電感值取決于您使用的拓撲，因為這將決定電感在DC-DC轉換器中需要執行的功能。這里應考慮兩組DC-DC轉換器拓撲：降壓/升壓/ Cuk /分裂Pi轉換器和諧振橋式轉換器。

降壓，升壓和Cuk轉換器電感選擇

降壓，升壓和降壓-升壓轉換器拓撲以及相關的Cuk和Split-Pi轉換器在開關期間激活電路中的功率MOSFET時，都利用電感器來存儲能量。每次電感器切換時，流經逆變器的電流開始以與PWM信號的上升/下降時間相似的速率變化，并且電感器將生成反電動勢。

這些轉換器拓撲在開關過程中利用了電感器中的反電動勢，這使得這些轉換器拓撲的工作電壓較低，因為電感器的作用是雙重的：

在切換事件期間存儲和釋放。每次PWM信號打開和關閉電路中的MOSFET時，PWM信號都會改變方向，最終將電流引向負載并確保直流工作。在這里，正是電感器在不同拓撲結構中的位置將有助于確定系統是在降壓還是升壓模式下工作。

限制轉換器輸出上的紋波。電感具有與頻率成比例的電抗性，因此在每個PWM開關周期中會產生的紋波波形會在整個電感上大幅下降。這意味著較大的電感器值對衰減高頻紋波更有用。

關于此主題的許多應用筆記將幫助您確定用于降壓或升壓轉換器的最佳電感器值。下面顯示了一些可用于計算Cuk，boost和buck轉換器中電感器值的近似公式。設計人員需要在這些方程式中選擇所需的紋波電流值（峰峰值）。如我們所見，更大的電感器將提供更大的阻尼，從而減少系統中的紋波。

LLC諧振轉換器

在這種類型的轉換器中，輸出電壓/電流通過連接到整流橋的變壓器線圈輸出，該變壓器線圈根據標準變壓器匝數比公式修改降低/升高電壓/電流的步驟。轉換器的初級側包含一個與電感器和變壓器串聯的電容器，從而形成LLC電路。LCC電路是該電路的一種變體，其中兩個串聯和并聯電容與轉換器的變壓器一起使用。請注意，變壓器基本上也是電感，因此其線圈會產生一些電感。

在這種開關轉換器拓撲中，電感器和變壓器的要點是要利用轉換器初級側的一些增益。這是通過在轉換器的諧振頻率附近驅動轉換器中的LLC電路來完成的。通過仔細調節開關信號的頻率，可以在原邊看到更多或更少的增益，從而將輸出電壓/電流保持在某個期望值。下圖顯示了德州儀器（TI）的半橋諧振LLC轉換器設計；初級側的MOSFET被異相驅動，以在初級側提供所需的開關性能。次級側的高端和低端MOSFET提供整流，電容器組提供平滑和紋波減小。

電感和初級變壓器線圈的總電感需要與電容器一起確定尺寸，以允許初級側的信號充分利用增益。典型增益值的范圍從?1.1至?1.5，出現在狹窄的頻率范圍內。這種轉換器通常使用大型電感器（?10 uH）和變壓器（?100-300 uH初級線圈電感），以使電路的諧振頻率接近?100-200 kHz，這是實際驅動開關DC-DC轉換器使用的頻率。注意，為了提供平滑的DC驅動，驅動信號的占空比通常保持在50％。

這種類型的轉換器中的電感器通常會非常堅固，因為LLC轉換器通常用于大功率系統中。這意味著您將需要一個線繞電感器，因為它們非常堅固。這些轉換器通常需要定制設計的電感器，變壓器或兩者，以在轉換器的初級側設置所需的頻率范圍和增益。