電感是開(kāi)關(guān)電源中常用的元件由于電流電壓相位不同，理論上沒(méi)有損耗。電感為儲(chǔ)能元件，與電容一起用在輸入濾波和輸出濾波電路上用來(lái)平滑電流。電感也被稱(chēng)為扼流圈特點(diǎn)是流過(guò)其上的電流有“很大的慣性”。換句話(huà)說(shuō)由于磁通連續(xù)特性，電感上的電流必須連續(xù)否則會(huì)產(chǎn)生很大的電壓尖峰（感性元件，如果突然斷電（電流回路被切斷），會(huì)產(chǎn)生很大的電壓尖峰脈沖損壞與之串聯(lián)的器件，此時(shí)必須加續(xù)流二極管續(xù)流。

電感常被理解為開(kāi)關(guān)電源輸出端中的LC濾波電路中的L（C是其中的輸出電容）。雖這樣理解是正確的，為了理解電感的設(shè)計(jì)必須深入的了解電感的行為。在降壓轉(zhuǎn)換中，電感的一端連接到DC輸出電壓另一端通過(guò)開(kāi)關(guān)頻率切換連接到輸入電壓或GND。

Buck/Boost型開(kāi)關(guān)電源隨開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)，儲(chǔ)能電感的電流波形等價(jià)于直流IDC上加一個(gè)I（P-P）值為ΔI的交流。因而IDC成為輸出電流IO主要消耗在負(fù)載上；交流ΔI消耗在負(fù)載電容的ESR（EquationSerial Resistance）上成為輸出紋波Vripple。

PCB開(kāi)關(guān)電源的電感擺放位置

用于電壓轉(zhuǎn)換的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器使用電感來(lái)臨時(shí)存儲(chǔ)能量。這些電感的尺寸通常非常大，必須在開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的印刷電路板（PCB）布局中為其安排位置。這項(xiàng)任務(wù)并不難，因?yàn)橥ㄟ^(guò)電感的電流可能會(huì)變化，但并非瞬間變化。變化只可能是連續(xù)的，通常相對(duì)緩慢。

開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器在兩個(gè)不同路徑之間來(lái)回切換電流。這種切換非常快，具體切換速度取決于切換邊緣的持續(xù)時(shí)間。開(kāi)關(guān)電流流經(jīng)的走線(xiàn)稱(chēng)為熱回路或交流電流路徑，其在一個(gè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)下傳導(dǎo)電流，在另一個(gè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)下不傳導(dǎo)電流。在PCB布局中，應(yīng)使熱回路面積小且路徑短，以便最大限度地減小這些走線(xiàn)中的寄生電感。寄生走線(xiàn)電感會(huì)產(chǎn)生無(wú)用的電壓失調(diào)并導(dǎo)致電磁干擾（EMI）。

圖1.用于降壓轉(zhuǎn)換的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器（帶如虛線(xiàn)所示的關(guān)鍵熱回路）。

圖1所示為一個(gè)降壓調(diào)節(jié)器，其中關(guān)鍵熱回路顯示為虛線(xiàn)。可以看出，線(xiàn)圈L1不是熱回路的一部分。因此，可以假設(shè)該電感器的放置位置并不重要。使電感器位于熱回路以外是正確的——因此在第一個(gè)實(shí)例中，安放位置是次要的。不過(guò)，應(yīng)該遵循一些規(guī)則。

不得在電感下方（PCB表面或下方都不行）、在內(nèi)層里或PCB背面布設(shè)敏感的控制走線(xiàn)。受電流流動(dòng)的影響，線(xiàn)圈會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，結(jié)果會(huì)影響信號(hào)路徑中的微弱信號(hào)。在開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器中，一個(gè)關(guān)鍵信號(hào)路徑是反饋路徑，其將輸出電壓連接到開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器IC或電阻分壓器。

開(kāi)關(guān)電源輸出電感燒毀的5大原因

開(kāi)關(guān)電源輸出電感燒毀的五大原因如下：

電感與開(kāi)關(guān)電源輸出功率不匹配：當(dāng)電感線(xiàn)圈直流電阻較大時(shí)，滿(mǎn)負(fù)荷或超負(fù)荷輸出可能導(dǎo)致線(xiàn)圈溫度持續(xù)升高，直至燒毀。雖然這種可能性存在，但相對(duì)較小。

電源長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行：這是導(dǎo)致電感燒毀可能性較大的原因。長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致電感的線(xiàn)圈電阻損耗（直流）和磁芯渦流損耗（交流）加重，這些損耗轉(zhuǎn)化為熱能，使電感溫度迅速上升直至損壞。

電感質(zhì)量有問(wèn)題：如果電感磁芯質(zhì)量不好，當(dāng)有較大高頻交流分量通過(guò)電感時(shí)，會(huì)在磁芯中產(chǎn)生很大的渦流損耗，導(dǎo)致磁芯線(xiàn)圈溫度持續(xù)升高直至燒毀。

濾波電容失效：這會(huì)導(dǎo)致整流后的所有脈動(dòng)交流成分全部加在電感上，使磁芯渦流損耗達(dá)到最大值，溫度迅速上升，從而燒毀電感。此時(shí)，輸出電壓降低，負(fù)反饋嘗試提升電壓，但這會(huì)進(jìn)一步增加輸出脈動(dòng)交流成分，使磁芯渦流溫升更快，形成惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致電感燒毀。

電感線(xiàn)圈匝間短路：類(lèi)似于電源變壓器，如果出現(xiàn)線(xiàn)圈匝間短路，電感很可能燒毀。

審核編輯：黃飛