1、附几种常见电流波形的峰值 Ip，平均值 Io(Idc 即直流分量)，总有效值 Irms，交流分量有效值 Iac(rms)的计算方法及使用场合. D导通占空比(=Ton/T); (1-D)关断占空比(=Toff/T)（1）方波（矩形波）Io=DIp.计算线圈直流损耗用Irms=DIp.选择线圈导线面积用Iacrms .计算线圈交流损耗用2ac0rmsrsIIIp(峰值或幅值).选择功率器件 (如开关三极管,开关二极管)的额定值用。（2）梯形波（电流连续反激型开关电源变压器）梯形波中值电流 Ia=Ip1I/2=(Ip1+Ip2)/2 ，Io=DIa; ； 。2()1rmsaaIIDD(1)acrm
2、sID（3）半个正弦波（PFC 电感，LLC 谐振变压器）正弦波峰值电流 Ip,有效值电流 Irms=Ip/2Iacrms(无直流分量)。（4）连续三角波Buck(降压)变换器用电感:电流为连续三角波,峰值电流 Ip=Ia+I/2,平均值电流(直流分量)Io(Idc)=Ia;总有效值电流 ;交流分量有效值 Iac(rms)= 2rmsa(II) 1I/12;I 式中:Uo-输出直流电压, Toff开关三极管断开00(1)sUDLfofT时间, D占空比, LBuck 电感器之电感量, fs开关频率, ( 变0inUD换器效率, Uin变换器输入直流电压). I纹波电流,以常规取值为 0.2Io
3、 时,来计算电感 L 值,L 取值越大纹波电流就越小;L= .若负载减轻,使输出 I 下降到 I/2 时,电感电流将变为不连续.005(1).2sUIfIofT电感器线径应按总有效值电流来计算,电流密度以 4 到 8A/mm2综合环境诸因数来恰当选择.例如 LEI081 工型电感，就是一只降压(Buck)电感:L=80µH, 0.7 线，铜线面积S=0,3848 fs=275KHz, Uin=12v,Uo=5v ,若设效率 =0.95，则得 D=5/0.95*12=0.44;I=5*（10.44）/80/0.275=0.13A ,若以 I=0.2Io 来反推，推 Io 应约为0.7A
4、,Irms 应为 0.701A,此时电流密度 J 约为 1.82,显然太浪费. 若以 I=0.05Io 来反推,Io 应约为 2.6A，此时电流密度 J 约为 6.8A/mm2,较为合适 .而 Iac(rms)=0.13/12=0.038 A,与几安培直流分量相比,可以不考虑 275KHz 高频引起的交流电阻所产生的铜损,即仅考虑直流电阻产生的损耗即可.即在这种电流连续的电感器中,可以选择单股粗铜线更为合理.( .而海信提供的电路图上,在 Buck 电感上标明 5µH /7A。若依此计算，並理解 7A 为峰值电流,可分别得到: I=5*（10.44 ）/5/0.275=2.04(A)
5、; 直流分量 IoIa=7-2.04/2=5.98(A);总有效值电流 Irms= (A);22.045.983.760.11 交流分量有效值电流 Iac(rms)=2.04/ =0.59(A);12若此时仍是用 0.7 的导线,其电流密度 J=6.01/0.3848=15.62(A/mm2),这显然是不合适的.如果把原工型电感改成 1mm 线,绕 10T 便达 5µH，导线面积 Scu=0.7854(mm2);电流密度J=6.01/0.7854=7.65(A/mm2)，这是很合适的，同时节约了铜材。若绕 15Ts,L 取值 10µH,可计算出 I=1.02A;Io=Ia=
6、7-1.02/2=6.49(A); I/ Io=1.02/6.49=0.16;纹波电流大小甚为适当.总有效值电流 Irms =6.5(A);21.06.494.087交流分量有效值 Iac(rms)=1.02/ =0.29(A);电流密度 J=6.5/0.7854=8.28（A/mm 2）显然這是可行的.且纹波有较大改善。综上所述,如果海信提供的电路图无误,则是其实际生产选型时选择的 Buck 电感值太高,线径太细.估计多半是电路图上标示电感的数值出错 ,应标示电感 80µH55µH,I=2.53A，较为适当。以上仅是为讲解 Buck 电感设计时举一个例子，作为参考，并不涉及其它问题。
