请教如何为开关电源选择合适的电感 ？

开关电源的输出电感选型

我们需要重点考虑的电感的参数：
1、等效电阻：影响效率
2、电感值：影响纹波电流
计算出正确的电感值对选用合适的电感和输出电容以获得最小的输出电压纹波而言非常重要。
从下图可以看出，流过开关电源电感器的电流由交流和直流两种分量组成，因为交流分量具有较高的频率，所以它会通过输出电容流入地，产生相应的输出纹波电压dv=di×RESR。这个纹波电压应尽可能低，以免影响电源系统的正常操作，一般要求峰峰值为10mV~500mV。

纹波电流的大小同样会影响电感器和输出电容的尺寸，纹波电流一般设定为最大输出电流的10%~30%，因此对降压型电源来说，流过电感的电流峰值比电源输出电流大5%~15%。
在开关管开关的过程中，电感上电流的变化。

在开关管开关的过程中，电感的欧姆定律应用，计算：

输出的电流纹波，与电感值成反比，与开关频率成反比。

由上面公式可知，电感的感值越大，输出纹波电流就越小。但带来问题是动态响应（response time）变慢。如果电感感值较小，如果想输出电压的纹波也小，就需要提高开关频率，这样MOS管上的开关损耗就增加，电路效率下降。

实际电路设计BUCK型开关电源规格需求：5V0~24V0→1V~5V0 输出电流：2A
电源控制器备选型号：MP4420A（A表示：CCM模式，H表示：轻载降频模式）
PIN2PIN兼容：MPQ4420A-DJ（工业级），MPQ4420A-DJ-A（汽车级）
厂家：MPS

电源输出：3.3V
电源范围要求：5%
电源纹波要求：2%   0.066V
开关频率：410kHz（320~500kHz）
占空比：12V转3V3:    27.5%

我们选定10uH电感之后，即确定了纹波电流：

纹波电流  =  （12V-3.3V）*0.275/（0.00001*320000）=0.75A
我们选定的陶瓷电容的ESR：
含义即为电容器所能耐受纹波电流/电压值。它们和ESR 之间的关系密切，可以用下面的式子表示：Urms = Irms × R 式中，Urms 表示纹波电压 Irms 表示纹波电流 R 表示电容的 ESR。
由上可见，当纹波电流增大的时候，即使在 ESR 保持不变的情况下，涟波电压也会成倍提高。换言之，当纹波电压增大时，纹波电流也随之增大，这也是要求电容具备更低 ESR 值的原因。叠加入纹波电流后，由于电容内部的等效串连电阻（ESR）引起发热，从而影响到电容器的使用寿命。一般的，纹波电流与频率成正比，因此低频时纹波电流也比较低。
所以，对于输出电容来说，耐压的要求和容量可以适当的降低一点。ESR的要求则高一点，因为这里要保证的是足够的电流通过量。但这里要注意的是ESR并不是越低越好，低ESR电容会引起开关电路振荡。而消振电路复杂同时会导致成本的增加。板卡设计中，这里一般有一个参考值，此作为元件选用参数，避免消振电路而导致成本的增加。
我们把ESR设置为1欧姆：

我们把ESR设置为10mΩ：

幅度明显减小
如果我们用2个1Ω，100uF的电容，则会发现纹波电压进一步减小。一方面是电容在开关频率点的阻抗通过并联进一步减小，另一方面，ESR其实也是等效于并联。本质是ESR与电容串联后并联，导致输出电容在开关频率点上的阻抗明显减小。

ESR、电容的串并联公式等同于电阻的串并联公式。
根据陶瓷电容的datasheet

在410kHz附近，其ESR大约是2mΩ
所以纹波电压=0.75A*2mΩ=1.5mV
远小于66mV的纹波要求。
所以其实我们设计的时候，考虑到电感值的精度范围、温度漂移。所以，根据我们的成本、PCB空间的要求，还可以适当减小我们电感值的大小。但是，减小时，还需要考虑电感值最差的情况，对纹波进行评估。

电感降额电感元件的热点温度额定值与线圈线组的绝缘性能、工作电流、瞬态初始电流及介质耐压有关。

注：
1） THS 为额定热点温度。
2）只适用于扼流圈。
按照我们的设计需求，如果我们的瞬态电流为2A，则需要额定电流为2A/0.9=2.22A，我们需要选择额定电流在2.5A~3A的电感作为输出。Isat和Irms选择小的那个作为额定电流。

电感选型
我们选择Irms和Isat都大于2.5A的，DCR相对小一点的10uH电感，最后考虑成本和体积。