在智能空气开关的电路设计中，电感作为关键元件，承担着滤波与储能的双重功能。其选型需综合考虑电感值、额定电流、饱和电流、直流电阻（DCR）、自谐振频率（SRF）及Q值等核心参数，以确保电路的稳定性、效率及可靠性。以下从滤波与储能功能出发，详细阐述电感选型的参数设计要点。

### 一、滤波功能参数设计

#### 1. 电感值（L）
电感值是滤波功能的核心参数，直接影响输出电压的纹波水平。在DC-DC转换器中，电感值的选择需根据开关频率、输入输出电压差及纹波电流要求计算。例如，在降压（Buck）拓扑中，电感值可通过公式计算：
\[ L = \frac{V_{out}(1 - V_{out}/V_{in})}{f \cdot \Delta I} \]
其中，\( V_{out} \)为输出电压，\( V_{in} \)为输入电压，\( f \)为开关频率，\( \Delta I \)为纹波电流。若输入电压范围为12V±10%（即10.8V-13.2V），输出电压为5V，开关频率为300kHz，纹波电流要求为0.5A，则最小电感值需满足最不利条件（输入电压最低、频率最低、输出电压最小），计算得：
\[ L_{min} = \frac{4.95 \cdot (1 - 4.95/10.8)}{693,000 \cdot 0.5} \approx 2.7\mu H \]
实际选型时，需选择标称值略高于计算值的电感，以确保滤波效果。

#### 2. 额定电流与饱和电流
- **额定电流**：电感在长期工作下可承受的最大电流，需大于电路最大工作电流，并留有20%-30%的余量。例如，若电路最大电流为1A，则额定电流需≥1.3A。
- **饱和电流**：带磁芯电感在磁芯饱和后，电感量骤降的临界电流。若电路最大电流超过饱和电流，会导致滤波失效、纹波增大。因此，需确保饱和电流大于电路最大电流的1.5倍。例如，若电路最大电流为1A，则饱和电流需≥1.5A。

#### 3. 直流电阻（DCR）
DCR是电感线圈的直流损耗电阻，直接影响电路效率。DCR越小，损耗越低，但成本与体积可能增加。需权衡DCR与电路效率，例如在高频应用中，优先选择DCR≤10mΩ的电感以减少热损。

#### 4. 自谐振频率（SRF）
SRF是电感与寄生电容谐振的频率，需高于电路工作频率以避免自激。例如，在300kHz开关频率下，需选择SRF≥1.5MHz的电感。

### 二、储能功能参数设计

#### 1. 电感储能能力
电感储能能力由电感值与电流决定，公式为：
\[ E = \frac{1}{2} L I^2 \]
在储能应用中，需根据电路需求计算所需储能。例如，若需存储1mJ能量，电感值为10μH，则所需电流为：
\[ I = \sqrt{\frac{2E}{L}} = \sqrt{\frac{2 \cdot 1e-3}{10e-6}} \approx 14.1A \]
需选择额定电流与饱和电流均大于14.1A的电感。

#### 2. 磁芯材料选择
储能电感需选择高饱和磁通密度的磁芯材料，如铁氧体或粉芯，以避免磁芯饱和导致的储能能力下降。例如，铁氧体磁芯在高频下损耗低，适合高频储能应用；粉芯磁芯饱和电流高，适合大电流储能场景。

#### 3. 温升控制
储能电感在充放电过程中会产生热量，需通过DCR与热阻计算温升。例如，若电感DCR为5mΩ，电流为10A，则热损为：
\[ P = I^2 R = 10^2 \cdot 5e-3 = 0.5W \]
若热阻为10°C/W，则温升为：
\[ \Delta T = P \cdot R_{th} = 0.5 \cdot 10 = 5°C \]
需确保温升在磁芯材料允许范围内（如铁氧体≤100°C）。

### 三、综合选型步骤

1. **明确应用需求**：确定电感用于滤波还是储能，或两者兼顾。
2. **计算核心参数**：
- 滤波：根据开关频率、纹波电流计算电感值；根据电路电流选择额定电流与饱和电流。
- 储能：根据能量需求计算电感值与电流；选择高饱和磁通密度的磁芯材料。
3. **验证关键参数**：
- 检查DCR是否满足效率要求。
- 确认SRF是否高于工作频率。
- 计算温升是否在允许范围内。
4. **选择电感类型**：根据空间与成本选择绕线、多层、薄膜或磁环电感。
5. **仿真与测试**：通过仿真验证电感性能，实际测试调整参数。