有一个电感器值应用于给定设计。他们可能已经阅读了一张申请笔记或一本教科书，该说明将当前波纹的值设置为降压转换器中的值，例如，在此技术中，谨慎会变得自满。
实际上，可以在转换器中起作用的电感范围实际上很大[2]。它可能高达40比1，对应于连锁电流与直流电流比率在5％至200％之间。 200％的值似乎太大了，这意味着降压转换器以不连续模式运行。但是，在此模式下可以获得一些软转换优势。
一些复杂，密集的转换器的设计方式。没有经验的工程师很难接受，但是电感器值没有“正确的”答案。
实现设计
实验和测试是实现应用程序设计的方法。不要害怕设计迭代 - 只需学习如何与您的时间高效。图2显示了我们要设计的电感器的应用-300 w磅转换器以300 kHz运行。
降压电源转换器切换为300 kHz
图2。雄鹿电源转换器以300 kHz的速度切换。
电感器值确定转换器中波纹电流的量。下面的图3显示了两个不同值的波纹值的模拟，一个在负载电流的20％下，一个在负载电流的80％处。使用现代开关设备和高质量的输出电容器，两种设计都可以很好地工作。
具有80％波纹的小电感器在磁性方面具有更好的效率，但是峰值电流将更高，并且输出电压纹波将更大。如[3]中，可以快速模拟整体性能的真实数，并通过测量每种情况的实际硬件来验证。当我们设计一个转换器时，我们可以轻松地交换磁性零件，以便可以快速评估各种不同的设计。
图3。用于不同电感器值的波纹电流。
选择电感器值
选择正确的电感器值是一个迭代过程。直到在和绕组设计过程中实现每个值之前，选择的全部含义才变得明显，因此，在评估磁化迭代之前，请勿固定电感器的值。
要设计的电感器的基本部分如下图所示。我们需要选择一个区域，转弯数，材料和间隙来设计电感器。我们采取的步是选择区域。
定制电感器的基本部分
图4。定制设计的电感器的基本部分。
启动设计过程
每个设计都可以制作出非常广泛的区域。我们鼓励开始设计师尝试不同的价值观，以迅速获得经验并建立知识库。图5显示了选择范围。
通过选择来开始设计过程。可以使用各种尺寸。
下端受到会导致的间隙的大小（您不希望它太大）和电感器的热性能绑定。如果您的冷却良好，并且设计中的空间非常紧，则将选择范围底端的区域值。
设计中的尺寸
的区域大约是的25倍。高于此大小，的间隙变得太小而无法控制，并且区域浪费了。随着较大尺寸的接近，零件的温度将降低。大多数磁性手册，教科书和手册都试图将可用区域的范围减少到给定能量存储的单个值。
这是一个人为约束的情况，因为这些设计指南没有冷却的输入。尝试可用的范围，并至少对几种不同情况进行纸张设计，以查看选择的含义。
在我们的算法示例中，我们首先计算电感乘以峰值平方。采用7μH值，图3中看到的峰值电流为25A。然后将产物绘制在图5的X轴上，而要使用的面积约为0.45 cm2。随后选择的是来自Ferroxcube或TDK的RM8，如图1所示。此很容易获得，并且是电源行业中的流行选择。
请注意，此时尚未考虑的实际差距。如果选择的区域大于图5中给出的值，那么我们不需要担心差距。这将在稍后在设计过程中进行调整。
单个设计方程式应用
一旦选择了，我们将应用单个设计方程式，该方程已在先前有关电感器设计的文章中进行了讨论[4]。我们已经知道图6的方程式中的所有数量，除了转弯数。可以在这里重申，设计师必须小心地输入BS的饱和通量的正确值。
近，一些制造商在材料数据表中为该数量[5]给出了人工膨胀的值。如果您看到的数字高于铁素体的0.3吨，请谨慎行事。
从一个方程式开始
在此设计示例中，的回合数为11。现在我们可以在设计中获得一些乐趣。知道我们不需要担心弯道的数量，因此我们可以尝试许多不同的方法将绕组放在线轴上。选择将对零件的性能产生深远的影响。
缠绕电感器
缠绕电感器的简单，的方法是用一层线从梭芯的一端到另一端。这将导致低自我电力和导致的高谐振频率。但是，如图7所示，耗散的高度很高。没有足够的铜面积来携带直流电流。
接下来，我们尝试使用多层绕组。即使对于简单的单伴侣，我们也要面对几乎无尽的选择。如果我们将两层用一条线缠绕，则将耗散切成2.3 w。
两层绕组
有几种不同的方法可以通过两层缠绕，应仔细注意该结构，因为这往往是的电容配置。两层绕组案件在[6]中详细介绍。简单的构造技术是连续将图层缠绕，这在许多情况下导致设计差。
两层也可以用两条单独的电线缠绕。使用较少的铜，由于电流波形主要是与7μH电感器的DC，因此较高的DC电阻在3.6 W时会产生更多的损失。如果使用三层两层两丝方的损耗，则损耗可降低到2.4 W，而电容将从简单的外和偏远两层倾斜中降低。
用箔纸缠绕
在高频时，设计师可以尝试用箔纸来提供更好的窗户填充因子，并希望减少高频损失。如图8的左图所示，如果使用常规的箔，则绕组损耗不比电线伤害器更好。如铜旋转90度所示，使用螺旋扁平的绕组结构可在1.3 w时耗散大量下降。
箔缠绕和扁平箔缠绕
图8。箔缠绕（顶部）和扁平箔缠绕（底部）。
一旦探索了几个绕组选项并进行了测试或分析，就可以探索降低电感器值。例如，使用2.2μH电感器，仅需要5个回合即可支撑32 A的新峰值电流。然后可以将扁平箔设计的设计降低至耗散0.5 w，而铝箔绕组则降低至1.2 w。
由于接近效应的损失，如果使用常规的箔构建，使用较小的电感器值实际上没有任何好处。实际上，单层绕组的性能要比箔片更好。使用LITZ电线代替实心圆线可能会进一步减少。
设计定制电感原型的终想法
给出了一个降压转换器的电感器设计的示例。如前所述，设计阶段涉及一个单一方程式确定转弯数。这使设计人员可以专注于在窗口中安排绕组的创新方式，这可能会对电感器性能产生重大影响。
那些对接近度损失分析感到满意的人可以通过设计和分析软件快速尝试不同的设计。否则，构建多个原型。测试硬件时，您可以看到参数（例如分布式绕组电容）如何影响噪声性能。这是通常违反分析预测的东西。
不要害怕设计和构建电感原型。这是非常有意义的体验，它打开了自定义磁化的世界。
