#1， L calculation, about L,C calcuation theory

电感大小计算原理（自己感悟，不一定准确）：

L *  I_delta  = Ton * (Vin-Vout) ，

L* I_d / t_d = Vin - Vout；

 * L 为开关电源的电容值；

 * I_d为MOS接通电源期间，电流变化量

 * Vin - Vout,表示电感两端的电压

等式右边为电感在MOS接通电源期间，电感值 * 电流变化量 = 电感两端的电压差

DC-DC升压和降压电路电感参数选择详解

某型号的DC-DC集成电路输入电压范围是4.7-16V，现在有个电路用它来把12V转为3.3V，最大输出电流是2A。如果开关频率是500KHZ，那么电感的推荐值是多大？

解：

（1）buck电路在VIN=12V时设计电感

（2）占空比：D＝VO/ VIN＝3.3/12＝0.275

（3）L=VO×（1－D）/ rf I＝3.3*(1- 0.275)/(0.4*500*103*2)=5.98μH

（4）IPK＝（1＋r/2）×IO＝（1+0.4/2）*2＝2.4A

（5）需要5.98μH 饱和电流2.4A附近的电感

#2， 输入电容计算

输入电容计算公式原理是， Cin * Vripple  = Iout * Vout * T。也就是说一个开关周期内，输入电容变化电压能够提供足够的电量给负载。

        * Cin, 为输入电容

        * Vripple, 为输入电容上的电压变化量

        * Iout, 为输出电流， Vout 为输出电压

        * T为开关频率对应的工作周期

#3， 输出电容计算

#4, 另外一种计算方法

电感值计算公式：

Lmin=(Vin-Vout)*Vout/(△I*f*Vin)---同步BUCK，异步需要加入二极管的电压

步骤：

（1）确认输出电流Iout

（2）确认电感值

Lmin=(Vin-Vout)*Vout/(△I*f*Vin)

一般来说 △I（上图的Ipp）取20%-30%的Iout（最大输出电流），f为DCDC开关频率

（3）根据Lmin选取L，一般略取大一点

（4）通过上面的公式计算△I，Imax

Imax=Iout+1/2 △I，饱和电流要大于Imax

（5）确认电感的饱和电流要大于Imax

温升电流要大于Iout

确认输出电流

以上公式网上颇多，如果只写到这里，那么本文也没什么价值。主要是有一个问题，上述的Iout到底取多少呢？是DCDC芯片的最大输出电流能力，还是实际工作过程中真正使用的最大电流呢？

笔者认为应是DCDC芯片的最大输出电流能力，比如2A的DCDC芯片，那么这里Iout取2A。

理由如下：假设实际要用到2A电流，与芯片能力是一样的，那么不管取芯片电流能力还是实际使用电流，按照公式算得电感值是相同的，用这个电感可以设计出输出2A的DCDC电路。这时如果用这个电路接入500mA的负载，即实际输出电流是500mA，难道就不能用了，显然是可以的。

由公式知道，L与输出电流成反比，如果按照实际电流计算，在接小负载时，比如200mA，那么算得的L值是2A时的10倍，电感值大，体积就大，这是我们不希望的。

只不过如果按照芯片能力2A算得的电感，这时如果负载比2A要小，DCDC电路会比较容易进入断续模式（DCM），即电感电流不连续。

另外值得一提的是，如果按照实际输出电流来算电感值，电路当然也是可以工作的，只不过如果电感太大的话，可能会影响输出的动态响应。

注意：电感值小的话，输入输出滤波电容容值就要大一些，电感值越小，电感电流峰峰值就越大，这个波动电流是需要电容进行充放电来完成的。输出电压纹波同等的情况下，充放电电流变大了，自然电容也会大一些。

电感选型时电流参数

Imax=Iout+1/2 △I

本来按照这个公式，电感的饱和电流要大于Imax，电感的温升电流要大于Iout。Iout取芯片最大输出能力电流，然后实际选型留70%-80%的余量，这样设计电路功能是没有问题的。

但有时可能有如下场景：DCDC芯片A是公司最常用的，芯片能力是3A，有个电路需要用到DCDC，实际最大电流需求是1A。按照上述公式来选，可能电感电流需要选到5A左右，但是实际工作中，可能Imax也就2A，那么能不能选个3A的电感呢？毕竟电流下，电感便宜，体积也小。

这是就需要权衡一下了，选用3A的电感，功能应该是没问题的。但有些异常的情况，比如输出短路，可能会导致无法启动短路保护造成故障。因为一般DCDC芯片有短路保护，是在电流超过一定值的时候芯片会进入保护，3A的DC-DC，短路保护电流值一般是4-5A，如果电感最大工作电流过小，可能会造成电感在烧坏前还没有启动过流保护。

所以，如果可以的话，还是按照Imax=Iout+1/2△I这个公式，Iout取DCDC芯片的最大输出能力来算。