8. 更近一步，電流紋波系數(shù) r1 該選擇0.2、0.3還是0.4，為什么呢？
在上述第5小節(jié)中（紋波電流 ΔIL 在電路正常工作中是恒定的還是變化的？），我們基于I（電流）值的“關(guān)鍵條件”，得出的結(jié)論是：
在電路設(shè)計(jì)之初，BUCK電路功率電感選型時(shí)，電流紋波系數(shù) r 需要在 [0, 2] 區(qū)間取值，是為了保證設(shè)計(jì)完成的電路在大多數(shù)負(fù)載電流條件下都工作在CCM模式下。
在上述第6小節(jié)中（BUCK電路功率電感選型時(shí)，電流紋波系數(shù) r 需要在 [0, 2] 之間取值，為什么？），我們基于不同電流紋波系數(shù) r1 下DCM和CCM兩個(gè)模式占比不同的對(duì)比，得出的結(jié)論是：
為了使BUCK電路能夠在更多的負(fù)載電流范圍內(nèi)都工作在CCM模式下，多數(shù)資料中推薦的電流紋波系數(shù) r1 的取值區(qū)間都是 [0.3, 0.5] 。
那么，有些資料或BUCK芯片規(guī)格書中給出的更進(jìn)一步的準(zhǔn)則是，對(duì)于輸出端是低ESR電容（如MLCC）的設(shè)計(jì)，選擇電流紋波系數(shù)r1為0.3或0.4較為合適；對(duì)于輸出端是較高ESR電容（如鋁電解電容、鉭電解電容）的設(shè)計(jì)，選擇電流紋波系數(shù)r1為0.2較為合適。
這又是為什么呢？為什么選擇電流紋波系數(shù)r，與功率電感選型有關(guān)，還與輸出電容的類型或ESR參數(shù)有關(guān)呢？
參考前述公式(0.4)（ ?I_L = r × I_OUT ）可知，電感紋波電流理論值是電流紋波系數(shù)與負(fù)載電流的乘積。
參考《開關(guān)電源寶典 降壓電路(BUCK)的原理與應(yīng)用》“3.2.4.5 輸出紋波電壓”章節(jié)的公式
?V_(COUT,ESR) = ?I_L × ESR_COUT
(3.175)
或
?V_COUT = ?I_L × [ ESR_COUT + 1 / ( 8 × C_OUT × F_SW ) ]
(3.196)
可知，ESR紋波電壓分量是電感紋波電流與ESR的乘積。
因此，在電路設(shè)計(jì)之初，相對(duì)于選擇較大的電流紋波系數(shù)，如果選擇相對(duì)較小的電流紋波系數(shù)，就能夠獲得相對(duì)較小的紋波電流 ?I_L ，這樣有利于減小輸出紋波電壓值，有利于減小輸入電容、輸出電容、開關(guān)管和功率電感上的功率損耗（也就意味著有利于提升BUCK電路的轉(zhuǎn)換效率），參考圖 0.1。
既然選擇相對(duì)較小的電流紋波系數(shù)有利于減小輸出紋波電壓值，那么為什么不推薦小于0.2的電流紋波系數(shù)呢？
如圖 0.7所示，同時(shí)參考公式(0.3)（ L_(BUCK,MIN) = ( VIN,MAX - VOUT ) × VOUT / ( ?I_L × FSW × VIN,MAX ) ），這是因?yàn)锽UCK電路中紋波電流大小與功率電感值成反比關(guān)系，更小的紋波電流就需要更大的電感量，進(jìn)而也對(duì)應(yīng)著更大的電感元件尺寸。
因此綜合來看，電流紋波系數(shù) r1 的取值遵循的總體原則就是所謂的“轉(zhuǎn)換效率與元件尺寸的權(quán)衡取舍”。
9. 總結(jié)
此文，從電流紋波系數(shù) r 的定義開始，
① 解釋說明了“什么時(shí)候需要用到電流紋波系數(shù) r ”，除了需要用于功率電感選型外，還會(huì)影響RMS電流和功率損耗。
② 解釋說明了，雖然在電路設(shè)計(jì)之初，理論上選擇的電流紋波系數(shù) r1 是恒定的常數(shù)，但是電路在實(shí)際不同的負(fù)載電流條件下，對(duì)應(yīng)的實(shí)際電流紋波系數(shù)為 r2 是在 [0.3, 2] 這個(gè)區(qū)間內(nèi)變化的，與負(fù)載電流的大小成反比關(guān)系。
③ 解釋說明了，BUCK電路功率電感選型時(shí)，電流紋波系數(shù) r 需要在 [0,2] 之間取值的原因，即是為了保證設(shè)計(jì)完成的電路在大多數(shù)負(fù)載電流條件下都工作在CCM模式下。而且，在不同電流紋波系數(shù) r1 下DCM和CCM兩個(gè)模式的占比不同，雖然理論上的電流紋波系數(shù) r1 可以在 [0, 2] 區(qū)間取值，但是更多時(shí)候，為了使BUCK電路能夠在更多的負(fù)載電流范圍內(nèi)都工作在CCM模式下，包括《精通開關(guān)電源設(shè)計(jì)》在內(nèi)的多數(shù)資料中推薦的電流紋波系數(shù) r1 的取值區(qū)間都是 [0.3, 0.5] 。
④ 有些資料中給出的，對(duì)于輸出端是低ESR電容（如MLCC）的設(shè)計(jì)，選擇電流紋波系數(shù)r1為0.3或0.4較為合適；對(duì)于輸出端是較高ESR電容（如鋁電解電容、鉭電解電容）的設(shè)計(jì)，選擇電流紋波系數(shù)r1為0.2較為合適。是因?yàn)橄鄬?duì)較小的電流紋波系數(shù)，就能夠獲得相對(duì)較小的紋波電流 ?I_L ，這樣有利于減小輸出紋波電壓值。
⑤ 如圖 0.2所示，且參考公式(0.5)可知，在其他參數(shù)不變的情況下，電流紋波系數(shù) r 與電感值成反比關(guān)系。如果在電路設(shè)計(jì)之初選擇了較小的電流紋波系數(shù)，也就意味著電路中需要使用的電感值會(huì)相對(duì)較大，這也就意味著電感元件的體積也會(huì)相對(duì)較大。
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什么是電流紋波系數(shù) r ？什么時(shí)候需要用到電流紋波系數(shù) r ？
電流紋波系數(shù) r 在電路正常工作中是恒定的還是變化的？
BUCK電路功率電感選型時(shí)，電流紋波系數(shù) r 需要在 [0, 2] 之間取值，為什么？
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) r1 該選擇0.2、0.3還是0.4，為什么呢？
推薦關(guān)注“電源先生”