BUCK电感选型计算器

纹波率为什么取 20~40%

纹波率 r = ΔI_L / Iout 是 Buck 电感设计的核心权衡旋钮。r 取小值（<20%）需要更大的感值：电感体积、绕组电阻 DCR、成本都随感值近似线性上升，且负载阶跃时电感电流变化慢，动态响应变差；r 取大值（>40%）虽然电感更小更便宜，但流进输出电容的纹波电流大，Cout 的 ESR 损耗与输出纹波随之增大，I_pk 也更靠近磁饱和边界。20~40% 恰好是体积、成本、损耗与动态性能的折中点，因此成为数据手册参考设计与多数工程师的默认取值。本工具默认 30%，滑杆范围 10~80%。

CCM 与 DCM：r = 2 是分水岭

电感电流是在 Iout 上下、幅度 ±ΔI_L/2 的三角波。当 ΔI_L = 2×Iout（即 r = 2，200%）时，电流谷值恰好触零，这就是 CCM（电流连续）/DCM（电流断续）的临界点：r < 2 即 CCM，r > 2 即 DCM。对应存在一个临界电感 L_crit = (Vin−Vout)×D / (2×fs×Iout)，感值低于它必然进 DCM。本工具按满载设计，纹波率滑杆 10~80% 恒为 CCM；但要注意实际负载降低到 ΔI_L/2 以下时会自然进入 DCM——这通常是允许的，只是 DCM 下传递函数改变，补偿网络需按 CCM 设计。

饱和电流 vs 温升电流：两个都要看

电感数据手册给两个电流额定：Isat（饱和电流）指电感量跌落一定比例（常见 10% 或 30%）时的电流，超了会磁饱和——感值骤降、电流飙升、开关管过流损坏，因此要求 Isat ≥ 1.2×I_pk（1.2 为降额系数，本工具按设计峰值 Iout×(1+r/2) 校验）；Irms（温升电流）指绕组温升达到限定值（常见 40℃）的 RMS 电流，超了只是发热老化而非立即失效，要求 Irms ≥ I_L,rms = Iout×√(1+r²/12)。小电感常常 Isat 先卡死，大电感常常 Irms 先卡死，两个约束都要满足。

感值大了、小了各什么症状

感值偏大的症状：体积与成本超标、DCR 大导致满载压降与效率劣化、负载阶跃时输出电压跌落更深且恢复更慢（电感电流爬升速率被 Vin−Vout 限死）、Buck 过流保护阈值更难整定。感值偏小的症状：输出纹波与输出电容纹波电流增大、I_pk 逼近开关管限流与电感饱和点、轻载提前进入 DCM、EMI 频谱幅度增大。如果你「算出来 7.9µH 选了 4.7µH 也能用」，代价通常就藏在这些隐性指标里。

为什么不能只看感值选电感

感值只决定了纹波率这一个维度。同一感值下，不同料号的 Isat/Irms、DCR、磁芯损耗（与频率和纹波幅度强相关）、屏蔽结构（EMI）、尺寸与价格差异巨大：非屏蔽绕线电感便宜但 EMI 强，一体成型合金电感 EMI 与损耗表现好但成本高；高 fs 下磁芯损耗可能超过铜损成为主要发热源。正确流程是：本工具定感值与电流规格 → 按_Isat ≥ 1.2×I_pk、Irms ≥ I_L,rms、DCR、尺寸、成本过滤 → 用厂商选型工具（MPS/Coilcraft/TDK 等）查现货并核对损耗曲线 → 上板实测温升与纹波。

相关工具

定好电感电流后，功率回路走线宽度可用 PCB线宽载流计算器 按 IPC-2221 校核；铜厚 oz 与 mil/mm 的换算见 铜厚与线规换算器。

常见问题（FAQ）

• 纹波率取多少合适？20~40% 是体积、成本、损耗与动态响应的折中区间；对输出纹波敏感取 20% 上下，对体积成本敏感可到 50~80%，但需复核 Cout ESR 损耗与饱和裕量。
• Isat 和 Irms 到底看哪个？都要看：Isat 防磁饱和（硬失效，取 ≥1.2×I_pk），Irms 防过热（软失效，取 ≥ I_L,rms），取两者更严的那条作为选型约束。
• 我算出来一定是 CCM 吗？按满载与 10~80% 纹波率设计时恒为 CCM（r < 2）；只有实际负载电流低于 ΔI_L/2 或感值低于 L_crit 时才进 DCM。
• 吸附到标准档后纹波率为什么变了？标准档 ≥ 计算值，感值偏大则实际纹波 ΔI_L = (Vin−Vout)×D/(fs×L) 按比例缩小，本工具在结果卡中给出回验后的实际纹波率。

本工具管公式与设计空间，具体料号请用厂商选型工具（MPS/Coilcraft/TDK 等）查现货；Isat、Irms、损耗以厂商数据手册为准，本工具为快速估算。