簡介
開關穩壓器將輸入電壓轉換為更高或更低的輸出電壓。為此，需要使用電感來暫時儲存電能。電感的尺寸取決於開關穩壓器的開關頻率和流經電路的預期電流。究竟應如何正確選擇電感值？使用包含電感電流漣波的常用公式可確定電感值。在大部分開關穩壓器的產品手冊，以及大部分應用筆記和其他說明文本中，電感電流漣波建議在標稱負載工作的30%。表示在標稱負載電流下，電感電流波峰和電感電流波谷分別比平均電流高15%和低15%。為何選擇30%的電感電流漣波或電流漣波比(CR)可以說是不錯的折衷方案？
對於降壓轉換器，例如圖1所示的轉換器，公式1適用：
圖1. 使用降壓轉換器時相應的電感電流漣波。
此公式基於電流漣波比CR計算降壓轉換器所需的電感值L。該比值一般指定為0.3，或30%峰對峰漣波。在該公式中，D表示工作週期，T表示週期時間，取決於各自的開關頻率。
使用不同的電感電流漣波會如何？
圖2中，紅色線條表示電路的電感電流漣波（電流漣波比(CR)為30%，輸出電流為3A。這是開關穩壓器電路設計中常見的折衷選擇。藍色波形對應的電感電流漣波為133%，綠色波形對應的電感電流漣波為7%。
圖2. 標稱負載下，漣波電流比為30%的電感電流漣波（紅色）、小電感電流漣波（藍色）和大電感電流漣波（綠色）。
圖3顯示相同的電路以部分標稱負載作為輸出電流（例如1A）運行時的情況。在高電感電流漣波下，如圖3中的藍色波形所示，電感會在每個週期完全放電。這個模式稱之為斷續導通模式(DCM)。在此種模式下，控制迴路的穩定性發生變化，可能產生更高的輸出電壓漣波。
圖3. 部分負載下，漣波電流比為30%的電感電流漣波（紅色）、小電感電流漣波（藍色）和大電感電流漣波（綠色）。
所以需要採用一定的漣波電流比，以避免出現DCM。在漣波電流比為30%時，能得到不錯的折衷結果。如果漣波電流比較低，即使在部分負載下，系統大部分時間也會在連續電流導通模式下運行。所以，透過對電路進行優化，便可在該模式下運行。
選擇的漣波電流比過高會如何？
漣波電流比高於30%時，電感尺寸更小，成本更低。但是，峰值電流大幅增高，會產生大量電磁干擾(EMI)，遠高於典型電路能夠接受的水準。此外，要使用連續導通模式(CCM)，負載電流要達到更高。這還不是問題，但是在這個模式下，其工作特性會發生改變，在設計電路時，這一點必須考慮在內。
此外，相較於較低的電感電流漣波，還會導致更高的輸出電壓。
選擇的漣波電流比過低會如何？
漣波電流比低於30%時，電感尺寸更大，成本更高。因為儲能裝置的尺寸很大，負載瞬態響應會更低一些。例如，在快速斷開高負載電流時，電感中儲存的電能必須傳輸到某些地方。這會導致輸出電容(COUT)兩端的電壓升高。電感中的電能越多，輸出電壓就越高。過壓可能會損壞供電電路。
在權衡不同的電感電流漣波比的優缺點之後，我們發現，對於大部分應用，約30%左右的電流漣波比更為合用。但在有些情況下也可有所偏離，只要結果可被接受。
