DCDC转换器中功率电感的选择要求

功率电感是指可以通过大电流的电感，主要应用于DCDC转换器，作用是能量的中转站。（注：任何电感器在通电后，都会有一定的功率，如果电感器的电流远小于导体的允许电流，一般不称其为功率电感器）

功率电感是决定DCDC转换器性能的核心元件，它不仅为DCDC提供关键的电压调节能力，还帮助DCDC通过积累并释放能量来维持连续的电流，可为不同电压等级的电源系统提供大电流和大电感。

在接通直流电（DC）时，电流能自由通过功率电感器，而在接通交流电（AC）时，电感器将发挥电阻的作用，当搭配执行高速开关使用时，功率电感器可促使DCDC将电压转换到所需水平。

在开关器件导通时，功率电感器会存储能量，开关器件断开时，则会释放能量并流过电流。

目前DCDC变换器最热门的应用无疑是储能和汽车两类，这两个应用都需要DCDC变换器在更宽的温度范围里提供更稳定的功率，这就需要功率电感在不牺牲磁芯损耗的情况下，有更低的漏磁和更平滑的饱和性。

具体来看，想要提高DCDC转换器效率，需要功率电感损耗更低；想要将减小DCDC转换器尺寸，需要功率电感采用新的积层技术、薄膜技术；想要提高电流能力，需要强化功率电感磁芯；想要提高输出稳定性，需要提高直流特性、温度特性；想要提高过渡响应特性，需要优化功率电感电感值和纹波电流；想要降低转换器噪音，需要降低功率电感漏磁。

这些参数之间，存在着互相制约的复杂关系，DCDC转换器各种特性会随电流大小或温度等而发生变化。基于这种复杂的相互制约关系，功率电感的选择需要从DCDC转换器的效率、尺寸以及成本等综合角度出发。

如磁芯的选择，DCDC转换器性能提升后，铁氧体磁芯电感器难以满足所有要求，但是它的高频特性很突出，金属磁性材料磁芯的饱和磁通密度优异，更适合大电流化。

在DCDC转换器中，功率电感器的损耗绝大部分来自直流电阻引起的直流损耗。除了材料本身的阻值特性，直流电阻值也会随绕组的粗细及匝数的变化发生变化，并且发热的程度也会影响到最终的损耗，所以使用磁芯损失较少的磁芯材料也很重要。

在工艺方面，越来越多的功率电感采用一体成型技术，国内市场已有近7成功率电感采用或即将采用一体成型技术进一步提高性能。

高性能的DCDC转换器需要在高性能功率电感的选择上权衡各方面参数的影响，然后做出综合效率、尺寸以及成本的选择。

审核编辑：汤梓红