【導讀】一些設計工程師肯定會遇到這樣的情況，設計BUCK電路時，使用兩種經驗公式進行計算時很有可能得出的結果卻截然不同。這并非公式問題，人們對于公式的理解的不同往往也導致結果不同。
BUCK電感工作在單向磁化狀態，磁芯一般有三大類：工字型磁芯、帶氣隙的EI磁芯、低u磁環。這三種磁性材料有一個共的特點，就是不容易產生磁飽和。BUCK電感發生磁飽和是很危險的，磁飽和狀態下，磁芯的磁導率迅速下降，電感量將成比例下降，瞬間流過很大的電流，可導致輸出電壓升高。好在DC-DC擁有靈敏的電壓反饋環路及過流過熱保護功能，能訊速調整占空比，或令開關復位，輸出電壓不會比設定值高出太多，也不會燒毀開關管。
電感的損耗分銅損和鐵損。銅損是電流流過電感線圈產生的歐姆熱，鐵損主要有渦流損耗和磁滯損耗。對于渦損，我對書本上的說法持不同意見，書上認為渦損與頻率成正比，它們無一例外都認為感應電動勢由磁通量變化速率決定，顯然是“天下文章一大抄”的結果。
在實際應用中，渦損只與每伏匝數和占空比有關：把渦損看作串在變壓器一匝繞組上的電阻的歐姆熱，感應電動勢只與電源電壓和原線圈匝數有關，而感應電流的產生與消失，與原線圈同步。
可見，頻率在數百K量級，電感每匝伏數不到1伏/匝情況下，對于電阻率幾千歐/cm2/cm量級的磁芯，渦損可以忽略不計。
磁滯損耗，是磁力線方向改變，或磁動勢發生變化時，分子電流變化時消耗的能量，它是磁芯發熱的主要愿因。電感器電流紋波系數大，磁滯損耗就大。
較大的電流紋波系數，還要求輸出濾波電容能承受較大的紋波電流，并且有較小的ESR，輸出紋波的大小，等于紋波電流值在ESR上的壓降，以及在容抗上的壓降之和。
電感量的取值，推薦以額定輸出電流時，電感電流紋波系數為0.1~0.3，紋波系數越小，對濾波電容要求越低，同時磁滯損耗也越小。
實際應用中，受體積和成本限制，不能隨便采用大體積的電感器，那么怎樣在同型磁芯中的基礎上，兼顧最大的電感量與足夠的飽和電流呢?在電流紋波系數0.1~0.3的情況下，電感峰值電流僅為輸出直流電流的1.1~1.3倍，飽和電流達到額定輸出電流的1.5倍足亦，同一電感飽和電流要求由2降到1.5能達到什么目的?它能保證線圈加多1/3，從而增加7/9的電感量，將電流紋波系數降低44%。
可能有人擔心，同一磁芯滿槽率一定的情況下，匝數加多1/3，線徑就要減25%，銅損將增加44%，然而銅損一般都很小，同時濾波電容的正切損耗和ESR電阻發熱電流隨紋波電流的下降呈幾何量級下降，足以彌補增多的銅損。故對效率基本上無影響。
可以用示波器測量紋波系數：取一段細導線，阻值以不影響電路工作為宜。將它從中間對折，繞成無感電阻，串在濾波電容地與繼流二極管地之間，即可對電感電流取樣，用示波器觀查它的波形，電流的峰值與谷值之差的一半，除以平均電流即為電流紋波系數。
如果觀察到的紋波系數大于0.3，說明電感值不足，應適當加大。個別DC-DC的設計公式很奇怪，如MC34063，按它的公式推出來的電感取值，電流紋波系數為1，難怪很多人大叫它噪聲太大。其實要達到比較好的性能，這個電感需要加大到Lmin值的7-10倍，即保證電流紋波系數減小到0.1-0.3。
這里需要說明的是，BUCK電路的衍生應用包含正激電源，所以上面提到的方法同樣適用于正激電源的電路分析。本篇文章主要對使用BUCK電路中電感公式計算結果的分歧問題進行了將為詳細的分析和獨到的見解，希望大家在閱讀過本篇文章之后能夠有所收獲。
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