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电感选型杀手锏——电感电流与电感量

来源: 中电网
2021-05-19
类别:技术信息
eye 8
文章创建人 拍明

原标题:电感选型杀手锏——电感电流与电感量

在电感选型过程中,电感电流与电感量是两个至关重要的参数。以下是对这两个参数的详细分析以及电感选型的一些建议:

一、电感电流与电感量的关系

  1. 电感量的定义:电感量(L)是指在单位电流变化率下,电感器两端的电压变化的比例。当电感器的电流增大时,通过电感器的磁场变化量也相应增大,而电感量L理论上应保持不变。然而,由于实际电感器存在一定的非线性效应,当电流较大时,磁场饱和等因素可能导致电感量略微减小。

  2. 电感电流的影响

    • 电流增大与电感量变化:一般情况下,当电感器的电流变大时,可以近似认为其电感量会保持不变或稍微减小。这主要是由于非线性效应的影响,如磁场饱和等。

    • 饱和电流:当电感器饱和时,其磁场增加的速率减慢甚至停止,导致电感器的电感量发生变化,通常会减小。此时,电感器会吸收更多的电能转化为热能,导致电感器的损耗增加,并可能引起电感器发热问题。因此,在选择电感器时,需要考虑其饱和电流特性,以确保在设计工作条件下不会饱和。

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二、电感选型建议

  1. 确定电感量

    • 根据电路设计需求,确定所需的电感量。通常,DCDC芯片的规格书上都会推荐相应的电感值。

    • 电感值越大,纹波越小,但尺寸可能会变大。因此,需要在电感值和尺寸之间找到平衡点。

  2. 考虑电流特性

    • 确定电感器的额定电流,包括温升电流和饱和电流。

    • 温升电流是对电感热效应的评估,选择电感时,设计RMS电流不能超过电感温升电流。

    • 为了保证在设计范围内电感值稳定,设计峰值电流不能超过电感的饱和电流。

    • 在大电流应用中,需要考虑电感的漏磁问题,选择屏蔽性能好的电感,并在布局时注意避开关键信号。

  3. 考虑其他因素

    • 自谐振频率:自谐振频率是高频电感的关键参数之一。在自谐振频率前,电感的阻抗随着频率增加而变大;在自谐振频率后,电感的阻抗随着频率增加而变小,呈现容性。因此,在选择高频电感时,需要考虑其自谐振频率是否满足设计要求。

    • 品质因素(Q值):Q值越高,电感的损耗越低。在选择电感时,可以根据应用需求考虑其Q值。

    • 封装与尺寸:根据PCB结构限制和产品设计要求,选择合适的电感封装和尺寸。

    • 磁芯材料:磁芯材料对电感的性能有很大影响。常见的磁芯材料有铁氧体、粉末铁芯等。不同的磁芯材料具有不同的饱和特性、频率响应和温度稳定性等特性。因此,在选择电感时,需要根据应用需求选择合适的磁芯材料。

综上所述,电感选型需要综合考虑电感量、电流特性、自谐振频率、品质因素、封装与尺寸以及磁芯材料等多个因素。通过仔细分析和比较不同电感器的性能特点和应用需求,可以选择出最适合的电感器以满足设计要求。


责任编辑:David

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