1 背景簡(jiǎn)述
KIND是一個(gè)比率，表示電感紋波電流相對(duì)于最大輸出電流的占比。電感紋波電流會(huì)被輸出電容過濾掉，因此會(huì)影響輸出電容的選擇，輸出電容的紋波電流等級(jí)必須等于或大于電感紋波電流。
一般來說，電感紋波值由設(shè)計(jì)者自行決定。然而，可以使用以下準(zhǔn)則：對(duì)于使用低ESR輸出電容（如陶瓷）的設(shè)計(jì)，可能需要高達(dá)KIND=0.3的值。
當(dāng)使用較高ESR的輸出電容時(shí)，KIND = 0.2會(huì)產(chǎn)生更好的效果。由于電感紋波電流是電流模式PWM控制系統(tǒng)的一部分，為了穩(wěn)定的PWM操作，TPS54561DPRT芯片要求電感紋波電流應(yīng)始終大于150 mA。
在一個(gè)寬輸入電壓調(diào)節(jié)器中，最好選擇相對(duì)較大的電感紋波電流，這樣可以在輸入電壓為最小值時(shí)提供足夠的紋波電流。
2 選擇電流紋波系數(shù)
參考如下文章：
紋波電流 ΔIL 在BUCK電路正常工作中是恒定的還是變化的？
電流紋波系數(shù) r 在BUCK電路正常工作中是恒定的還是變化的？
電流紋波系數(shù) r 在 [0, 2] 區(qū)間取值的原因？
電流紋波系數(shù) r 在 [0, 2] 區(qū)間取值是否有最優(yōu)值呢？
電流紋波系數(shù) r 該選擇0.2、0.3還是0.4，為什么呢？
3 計(jì)算功率電感值
在此設(shè)計(jì)實(shí)例中，最大輸入電壓為60V，輸出電壓為5V，最大負(fù)載電流為5A，選擇KIND = 0.3，通過公式31計(jì)算得到電感值為7.6uH，最接近的標(biāo)準(zhǔn)值是7.2uH。
通過公式33和公式34計(jì)算有效值電流和峰值電流分別為5A和5.8A，重要的是，所選功率電感的有效值電流和峰值電流必須超過5A和5.8A，否則可能發(fā)生磁飽和這種開關(guān)電源設(shè)計(jì)中需要避免出現(xiàn)的不良現(xiàn)象。
WE 7447798720有效值電流額定值為6 A，飽和電流額定值為7.9 A，滿足此例應(yīng)用。
正如公式32所示，如果通過設(shè)計(jì)更小的紋波電流來減少輸出端紋波電壓，那么就需要更大的電感值。反之，選擇了更低的電感值，輸出端紋波電壓也相對(duì)更大。
注：電感值僅是影響輸出端紋波電壓大小的因素之一。
圖 0.1 TPS54561DPRT芯片參數(shù)
圖 0.1所示，TPS54561DPRT芯片CURRENT LIMIT典型值為7.5A。
電感器的電流是電感器紋波電流加上輸出電流。在上電、故障或瞬態(tài)負(fù)載條件下，電感器電流可能會(huì)增加，超過上面計(jì)算的電感器峰值電流5.8A水平。在瞬態(tài)條件下，電感電流可以增加到器件的開關(guān)電流極限。
因此，最保守的設(shè)計(jì)方法是選擇一個(gè)飽和電流額定值等于或大于TPS54561DPRT的開關(guān)電流極限的電感器，名義上是7.5A。
這就是我們選擇了飽和電流為7.9A的WE 7447798720電感器的原因。
圖 0.2 TPS54561DPRT電路設(shè)計(jì)實(shí)例
圖 0.2所示，TPS54561DPRT電路設(shè)計(jì)實(shí)例中L1 7447798720（品牌Wurth Elektronik，感值7.2uH，精度±30%，額定電流7.9A，飽和電流6A，DCR最大值12.8 mΩ，自諧振頻率典型值31MHz，繞線式Wirewound，屏蔽Shielded）就是我們選型完成的功率電感器。