Buck转换器的电流纹波系数-HomeRichtekTechnology.pdf

Application Note 王信雄 AN009 – Jul 2014 Buck 转换器的电流纹波系数 Current Ripple Factor of a Buck Converter 摘要 电感和电容在 Buck 转换器中构成低通滤波器，此 LC 滤波器的转折频率总是设计得较低以便滤除开关纹波。常用的设计规则是， 电感电流纹波被设计成电感平均电流的 30% 左右。本文引入表达电感纹波电流和其平均电流的比值的纹波系数的概念并由它导出 电感尺寸的表达式。通过利用面积积的概念和方法来设计电感，可以获得一个优化的纹波系数范围，这对进行转换器设计时选择合 适的电感具有很大的帮助。 目录 1. 介绍2 2. 纹波系数3 3. 电感的面积积4 4. 一个设计示例6 5. 总结7 AN009 © 2014 Richtek Technology Corporation 1 Buck 转换器的电流纹波系数 1. 介绍 Buck 转换器被广泛应用于大量的降压应用中，板上负载点转换器是这种应用的典型例子。从原理上看，它就是用一个功率开关和 一个自动运行的续流二极管构成一个斩波电路将输入电压变成一个矩形波，再通过一个低通 LC 滤波器滤除高频开关纹波和噪声 以后生成一个基本上是纯粹直流电压供给负载使用的电路。图1 显示了典型的Buck 电路和他的开关波形。 Q1 Vsw L Vsw Vin iL + Vin D1 C R Vo Vo - 0 t ∆iL Io Ton Toff Ts (a) (b) 图1. (a) 典型的 Buck 电路 (b) 开关波形 当功率开关 Q1 导通时，续流二极