在開關電源的設計中，電感的設計給工程師帶來了許多挑戰。工程師不僅必須選擇電感值，還必須考慮電感器可以承受的電流，繞組電阻，機械尺寸等。
本文重點介紹：直流電流對電感器的影響。這還將為選擇正確的電感器提供必要的信息。
了解電感的功能電感通常被理解為開關電源輸出處LC濾波器電路中的L（C是輸出電容器）。盡管這種理解是正確的，但是為了理解電感器的設計，有必要對電感器的性能有更深入的了解。
在降壓轉換（Fairchild典型的開關控制器）中，電感器的一端連接到直流輸出電壓。另一端通過開關頻率切換連接到輸入電壓或GND。
在狀態1期間，電感器通過（高側“高側”）MOSFET連接到輸入電壓。在狀態2期間，電感器連接到GND。
由于使用了這種類型的控制器，可以以兩種方式實現電感接地：通過二極管接地或通過（低側“）MOSFET接地。如果是后一種方法，則將該轉換器稱為“同步”轉換器。
方法。現在考慮流過電感器的電流在這兩種狀態下如何變化。
在狀態1期間，電感器的一端連接到輸入電壓，另一端連接到輸出電壓。對于降壓轉換器，輸入電壓必須高于輸出電壓，因此在電感器上會形成正向壓降。
相反，在狀態2的過程中，最初連接到輸入電壓的電感器的一端接地。對于降壓轉換器，輸出電壓必須為正，因此電感兩端將形成負壓降。
我們使用公式來計算電感器上的電壓：V = L（dI / dt）因此，當電感器上的電壓為正（狀態1）時，電感器上的電流將增加；而電感器上的電流將增加。當電感上的電壓為負（狀態2）時，電感上的電流將減小。
流過電感的電流：我們可以看到流過電感的最大電流是DC電流加上開關峰峰值電流的一半，也稱為紋波電流。根據上面的公式，我們可以計算出峰值電流：其中，ton是狀態1的時間，T是開關周期（開關頻率的倒數），DC是狀態1的占空比。
警告：以上計算基于以下假設：每個組件上的電壓降（MOSFET上的導通電壓降，異步電路中電感器的導通電壓降或肖特基二極管的正向電壓降）與輸入相當和輸出電壓被忽略。如果設備的跌落不可忽略，則必須使用公式進行精確計算。
其中，Rs是感應電阻的電阻加上電感繞組電阻的電阻。 Vf是肖特基二極管的正向壓降。
R是Rs加MOSFET的導通電阻，R = Rs + Rm。隨著電感器芯的飽和，我們可以通過計算出的峰值電感器電流找出在電感器上產生的信號。
容易知道，隨著流經電感器的電流的增加，電感值會減小。這是由于磁芯材料的物理特性。
減小多少電感很重要：如果減小很多電感，轉換器將無法正常工作。當通過電感器的電流太大以至于電感器有效時，此時的電流稱為“飽和電流”。
這也是電感的基本參數。實際上，轉換電路中的開關功率電感器將始終具有“軟”開關。
飽和。為了理解這個概念，您可以觀察到實際測得的電感與直流電流的關系曲線：當電流增加到一定水平時，電感不會急劇下降，這被稱為“軟”電感。
飽和特性。如果電流再次增加，電感將被損壞。
注意：在許多類型的電感中都存在電感降。例如：環形線圈，有間隙的E型鐵心等。
但是，棒狀鐵心的電感不會有此變化。通過這種軟飽和特性，我們可以知道為什么在所有轉換器中都規定了直流輸出電流下的最小電感。
紋波電流的變化不會嚴重影響電感。在所有應用中，希望紋波電流盡可能小，因為它將影響輸出電壓的紋波。
這就是為什么每個人都一直在乎的原因