DC-DCコンバータ（降圧・昇圧）インダクタ計算ツール
最終更新：2026-09-26
要点
降圧コンバータのインダクタンスは L = (Vin − Vout)·D / (fsw·ΔI) で、リプル電流を出力電流の20〜40%に置くのが一般的です。12V から3.3V・5A を 500kHz・リプル30%で作るなら約3.5µH になります。インダクタと出力コンデンサはどちらも周波数に反比例して小さくできるため、GaN などで高周波化すると電源を小型化できます。
入力
必要なインダクタンス L3.54µH
デューティ比 D30.6%
インダクタの平均電流5.00A
インダクタ電流のリプル ΔI（p-p）1.500A
インダクタのピーク電流（飽和電流の目安）5.75A
出力リプル電圧（p-p）11.25mV
リプル 30 mV に必要な Cout16.7µF 以上
入力コンデンサのリプル電流（実効値）2.30A
連続電流モード（CCM）の理想式です。インダクタのピーク電流には余裕（20〜30%）を持たせた飽和電流の部品を選び、セラミックコンデンサはDCバイアスで実効容量が大きく下がる点を考慮してください。
スイッチング周波数とインダクタ・リプル
| 周波数 | 必要なL | 容量成分によるリプル |
|---|---|---|
| 100 kHz | 17.72 µH | 18.8 mV |
| 250 kHz | 7.09 µH | 7.5 mV |
| 500 kHz | 3.54 µH | 3.75 mV |
| 1000 kHz | 1.77 µH | 1.88 mV |
| 2000 kHz | 0.89 µH | 0.938 mV |
周波数を上げると部品が小さくなる
DC-DC コンバータは、スイッチでインダクタに電圧をかける時間の割合（デューティ比）を変えて出力電圧を作ります。インダクタンスとコンデンサの容量は、どちらもスイッチング周波数に反比例して小さくできるため、周波数を上げれば電源回路を小型化できます。一方でスイッチング損失は周波数に比例して増えるため、損失と部品サイズのバランスで周波数が決まります。
GaN パワートランジスタはスイッチング損失が非常に小さく、1MHz 以上の高周波で高効率を保てるため、ノートPC用ACアダプタの小型化で普及しました。データセンターのGPU向け電源では、48V から 1V 以下へ大電流で降圧する多相の降圧コンバータが使われ、パワー半導体とインダクタの性能が電力効率を左右しています。