降压型开关电源的电感选择

开关电源输出端电感详解开关电源是一种广泛使用的电力转换技术，其输出端的电感是其中一个重要组成部分。

开关电源输出端的电感主要起到滤波、储能和稳定电流的作用，下面将对其进行更详细的介绍。

一、开关电源输出端电感的作用滤波作用：开关电源输出端的电感可以有效地滤波。

当电感靠近开关电源的输出端口时，它可以过滤掉输出信号中的高频噪声，使输出信号更加纯净。

储能作用：开关电源输出端的电感还可以起到储能的作用。

当电流通过电感时，电感会将一部分电能转化为磁能，并将其储存起来。

在需要时，电感可以将储存的磁能再次转化为电能，从而满足电路中负载的需求。

稳定电流作用：开关电源输出端的电感还可以稳定电流。

由于开关电源的输出存在波动性，而电感可以抑制这种波动，从而保持输出电流的稳定性。

二、开关电源输出端电感的工作原理开关电源输出端电感的工作原理主要基于楞次定律，即“感应电流的磁场总是会阻碍引起感应电流的磁通量的变化”。

当电流通过电感时，电感会产生一个自感电动势，这个自感电动势可以阻碍电流的变化，从而起到滤波和稳定电流的作用。

具体而言，当电流增加时，自感电动势会阻碍电流的增加，从而减缓电流的增长速度，使得电流不会突然增大。

当电流减小时，自感电动势会阻碍电流的减小，从而减缓电流的减小速度，使得电流不会突然减小。

这样，电感可以有效地平滑电流波动，从而保持输出电流的稳定性。

此外，电感还可以将电路中的交流电转化为磁能，并将其储存起来。

当负载需要能量时，电感可以将储存的磁能再次转化为电能，以满足负载的需求。

三、开关电源输出端电感的选型在选择开关电源输出端的电感时，需要根据电路的具体要求和负载的特点进行合理选择。

电感容量的选择：电感容量是选择电感的重要因素之一。

如果电容量过小，可能无法满足电路的要求，无法有效滤波和稳定电流；如果电容量过大，可能会导致电路过度反应，甚至产生反向电动势。

因此，需要根据电路的具体要求选择合适的电感容量。

工作电压的选择：根据电路的工作电压选择合适的电感。

buck电路工作原理
Buck电路工作原理。

Buck电路是一种常见的降压型开关电源电路，其工作原理主要基于电感和电容的作用。

在Buck电路中，当输入电压施加在开关管上时，电感储存能量，然后通过输出电容器将能量传递到负载上，从而实现电压的降低。

Buck电路的工作原理可以分为两个阶段来理解，导通状态和关断状态。

在导通状态下，当开关管导通时，电感中储存的能量开始流入负载和输出电容器。

在关断状态下，当开关管关断时，电感中的能量继续流动，并通过输出电容器向负载传递能量。

这种周期性的导通和关断使得Buck电路能够实现电压的降低。

在Buck电路中，电感的作用是储存能量和平滑电流，而电容的作用是滤除电压波动和提供稳定的电压输出。

通过合理设计电感和电容的参数，可以实现Buck 电路的高效工作和稳定输出。

此外，Buck电路还包括一些重要的元器件，如开关管、二极管和控制电路。

开关管用于控制电路的导通和关断，二极管用于实现电流的单向传导，控制电路用于监测输出电压并调节开关管的工作状态。

总的来说，Buck电路通过周期性的导通和关断实现电压的降低，其工作原理主要基于电感和电容的作用。

合理设计电路参数和选择合适的元器件可以实现Buck电路的高效工作和稳定输出。

希望本文对Buck电路的工作原理有所帮助，谢谢阅读。

开关电源电感选型计算开关电源电感是一种重要的元件，用于存储能量和滤波。

正确选择合适的电感对于开关电源的性能和稳定性至关重要。

我们需要确定电感的额定电流。

额定电流是指电感所能承受的最大电流。

一般来说，电感的额定电流应大于电路中最大负载电流的1.2倍，以保证电感的正常工作。

接下来，我们需要确定电感的工作频率范围。

开关电源工作频率一般在几十kHz到几MHz之间，不同的工作频率需要选择不同的电感。

然后，我们需要根据开关电源的输出功率来确定电感的大小。

电感的大小决定了开关电源的输出电流波形的平滑程度。

一般来说，输出功率越大，电感的大小也应越大。

开关电源电感的电感值还应满足以下要求：1. 电感的直流电阻应尽可能小，以减小功率损耗；2. 电感的铁芯材料应具有较高的饱和磁感应强度和较低的磁滞损耗；3. 电感的铁芯材料应具有较低的温升和较高的工作温度范围。

根据以上要求，我们可以计算出电感的具体数值。

计算方法如下：1. 首先，根据开关电源的输出功率和工作频率，确定电感的工作电流。

工作电流一般为输出功率除以输出电压；2. 然后，根据电感的工作电流和额定电流的比值，确定电感的安全系数。

安全系数一般为1.2到1.5之间；3. 接下来，根据电感的安全系数和工作电流，计算出电感的额定电流；4. 根据电感的额定电流和工作频率，确定电感的工作电感值。

工作电感值一般为额定电流除以工作频率。

我们还需要注意一些其他因素来选择合适的电感。

例如，开关电源的尺寸和重量限制，以及成本因素等。

开关电源电感的选型计算方法包括确定额定电流、工作频率范围，根据输出功率确定电感大小，并考虑电感的直流电阻、铁芯材料特性和安全系数等。

选择合适的电感对于确保开关电源的性能和稳定性至关重要。

LDO 和BUCK 降压稳压器的区别及应用注意事项
在采用MCU/DSP/FPGA 设计的控制系统中，低压输入级（一般在12V 以下），输出5V/3.3V/1.8V/1.5V/1.2V 的电路中，常用的电源芯片是BUCK（降压型）开关稳压器和LDO（低压差）线性稳压器。

这两款电源芯片在应用中，有着各自的优缺点，在电路设计时，需要根据实际有选择地使用。

一、LDO 和BUCK 降压稳压器对比
1、当输入电压为高电压时（一般是》5V 的时候），并且输入输出压差很大时，需要选用BUCK 开关稳压器，这种情况下，采用开关电源芯片，效率高，发热量小；若采用线性稳压器，则输入输出的压差过大，这部分功率都被消耗了，造成效率低、发热量巨大，需要额外增加大的散热片。

当输入电压在5V 以下时，优先考虑LDO 线性稳压器，这类芯片的特点是低成本，若在不考虑成本及高要求的情况下，也可使用开关稳压器芯片。

2、当板级输出电源的输出电流》1A 时，宜用BUCK 开关稳压器，这类芯片型号非常多，这里就不一一列举了；当输出的电源在1A 以下，最好选
择LDO 芯片，使用开关稳压器就有些浪费资源了，呵呵。

开关电源设计中最常用的几大计算公式汇总在开关电源设计中，有几个常用的计算公式可以帮助工程师进行准确的设计，以下是几个常用的计算公式的汇总：1.电容选择计算公式：开关电源中的电容主要用于滤波和储能，电容的选择需要考虑到输出的纹波电压、负载变化和效率等因素。

常见的电容选择公式如下：C=(ΔV×I)/(f×δV)其中，C是所需的电容容值，ΔV是允许的输出纹波电压，I是负载电流，f是开关频率，δV是峰值纹波电压。

2.电感选择计算公式：电感主要用于存储能量和滤波，选择适当的电感能够提高开关电源的效率。

电感选择的计算公式如下：L = ((Vin - Vout) × D × τ) / (Vout × Iout)其中，L是所需的电感值，Vin是输入电压，Vout是输出电压，D是占空比，τ是瞬态时间，Iout是负载电流。

3.开关频率计算公式：开关频率是开关电源设计中重要的参数，可以影响到效率、尺寸和成本等因素。

开关频率的计算公式如下：f = (Vin - Vout) / (Vout × L × Iout)其中，f是所需的开关频率，Vin是输入电压，Vout是输出电压，L是选择的电感值，Iout是负载电流。

4.整流二极管选择计算公式：整流二极管用于将开关电源的交流输出转换为直流输出，选择适当的整流二极管可以减少功耗和散热。

整流二极管选择的计算公式如下：Iavg = (Iout × η) / (1 - η)其中，Iavg是整流二极管的平均电流，Iout是负载电流，η是开关电源的效率。

5.功率开关管选择计算公式：功率开关管主要用于开关转换和功率调节，选择适当的功率开关管可以提高效率和可靠性。

功率开关管选择的计算公式如下：Pd = (Vin - Vout) × Iout / η - Vout × Iout其中，Pd是功率开关管的功耗，Vin是输入电压，Vout是输出电压，Iout是负载电流，η是开关电源的效率。

降压型开关电源的电感的正确选择电感是开关电源中常用的元件，由于它的电流、电压相位不同，所以理论上损耗为零。

电感常为储能元件，也常与电容一起用在输入滤波和输出滤波电路上，用来平滑电流。

电感也被称为扼流圈，特点是流过其上的电流有“很大的惯性”。

换句话说，由于磁通连续特性，电感上的电流必须是连续的，否则将会产生很大的电压尖峰。

电感为磁性元件，自然有磁饱和的问题。

有的应用允许电感饱和，有的应用允许电感从一定电流值开始进入饱和，也有的应用不允许电感出现饱和，这要求在具体线路中进行区分。

大多数情况下，电感工作在“线性区”，此时电感值为一常数，不随着端电压与电流而变化。

但是，开关电源存在一个不可忽视的问题，即电感的绕线将导致两个分布参数(或寄生参数)，一个是不可避免的绕线电阻，另一个是与绕制工艺、材料有关的分布式杂散电容。

杂散电容在低频时影响不大，但随频率的提高而渐显出来，当频率高到某个值以上时，电感也许变成电容特性了。

如果将杂散电容“集中”为一个电容，则从电感的等效电路可以看出在某一频率后所呈现的电容特性。

当分析电感在线路中的工作状况或者绘制电压电流波形图时，不妨考虑下面几个特点：1. 当电感L中有电流I流过时，电感储存的能量为：E=0.5×L×I2 (1)2. 在一个开关周期中，电感电流的变化(纹波电流峰峰值)与电感两端电压的关系为：V=(L×di)/dt (2)由此可看出，纹波电流的大小跟电感值有关。

3. 就像电容有充、放电电流一样，电感器也有充、放电电压过程。

电容上的电压与电流的积分(安·秒)成正比，电感上的电流与电压的积分(伏·秒)成正比。

只要电感电压变化，电流变化率di/dt也将变化;正向电压使电流线性上升，反向电压使电流线性下降。

计算出正确的电感值对选用合适的电感和输出电容以获得最小的输出电压纹波而言非常重要。

从图1可以看出，流过开关电源电感器的电流由交流和直流两种分量组成，因为交流分量具有较高的频率，所以它会通过输出电容流入地，产生相应的输出纹波电压dv=di×RESR。

TL494降压开关电源的设计一、设计任务及要求：1、掌握TL494主要性能参数、端子功能、工作原理及典型应用2、掌握DC—DC降压型开关电源原理，掌握电路布线及焊接。

主要技术指标：设计要求：1直流输入：0—30v，电压变化范围为+15%～-20%；2输出电压：5v—30v连续可调，最大输出电流1.5A二、DC—DC变换器buck线路（降压电路）的原理图如图1所示，降压线路的基本特征为：输出电压低于输入电压，输出电流为连续的，输入电流是脉动的。

图1S为开关管，D为续流二极管，当给S一个高电平使得开关管导通，输入电源对电感，电容充电，同时向负载供电。

当给S一个低电平时使得开关管关断，负载电流经二极管续流。

改变开关管的占空比即能改变输出的平均电压。

三、TL494中文资料及应用电路TL494是一种固定频率脉宽调制电路，它包含了开关电源控制所需的全部功能，广泛应用于单端正激双管式、半桥式、全桥式开关电源。

TL494主要特征集成了全部的脉宽调制电路。

片内置线性锯齿波振荡器，外置振荡元件仅两个（一个电阻和一个电容）。

内置误差放大器。

内止5V参考基准电压源。

可调整死区时间。

内置功率晶体管可提供500mA的驱动能力。

推或拉两种输出方式。

TL494引脚图TL494工作原理简述TL494是一个固定频率的脉冲宽度调制电路，内置了线性锯齿波振荡器，振荡频率可通过外部的一个电阻和一个电容进行调节，其振荡频率如下：输出脉冲的宽度是通过电容CT上的正极性锯齿波电压与另外两个控制信号进行比较来实现。

四、电路设计输出为5V的电源电路：电路分析：50u/50v是滤波电容对输入电源滤波，47欧的电阻主要是当8和11引脚输出高电平时不足以驱动大功率三极管，通过47欧电阻来上拉高电平，将高电平拉高驱动三极管，当三极管导通以后就铅位到三极管基极和发射极的管压降。

8和11引脚处的150欧电阻是限流电阻。

2和3引脚处连接成PI 调节器，提高精度，增加电路的稳定性。