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[嵌入式]电感重要参数的理解

电感作为一种储能元件,广泛运用在硬件电路的各个模块。较为常见的有DCDC电路,滤波电路以及振荡电路等。对于电感的选取,大多数人往往只关心感值,感值越大,储能越强,纹波也就越小。然而除了感值以外,电感的一些其他参数也同样非常重要。
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下面小编就来讲讲在挑选电感时,除了感值以外,其他重要参数的理解。

1 电感的饱和电流

电感都存在磁饱和特性,由于磁性材料自身的特性,其通过的磁通量是不可能无限增大的。通过一定体积导磁材料的磁通量大到一定数量将不再增加,此时无论你再怎么增加电流或者匝数,也不会使磁通量增加,或者增加很少。当流经电感的电流大于这一电流值时,电感会出现大幅下降,此时的这个电流值,我们就称为电感的饱和电流。在一般的实践中,我们将使电感量下降30%所对应的电流称为电感的饱和电流。同时从图一也可以看出相同封装材料的电感,随着感值增加,其饱和电流是下降的
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0.47nH电感在感值下降30%所对应的电流值约为6A

2 电感的温升电流

主要指流过电感的电流有效值,其主要会引起电感温度的上升使得电感量大幅下降。温度的上升主要是由于电感的DCR引起的,一般我们定义,在室温下使得电感产生30度温升所对于的电流。
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50度 0.47nH电感对应的电流值大致为5.4A

温升电流往往低于饱和电流。同时从图一也可以看出相同封装材料的电感,随着感值增加,其温升电流是下降的。

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随着感值增加,曲线向左偏移,温升电流减小。

3 直流电阻

一般电感感值越大,其直流阻值也就越大。低频信号所用的电感的直流阻值低于高频信号和电源所用的。DCR一般是毫欧级别的,也有几欧的。DCR的大小会影响通过电感电流所导致的发热功率。

4 Q值

也叫品质因数,指电感器在某一频率工作时,所呈现的感抗与其等效阻抗之比。电感的Q值越高,损耗越小,效率越高。电感的品质因数的高低与线圈的直流电阻,线圈骨架的介质损耗以及电芯等引起的损耗相关。

5 自谐振频率F0

电感本身是存在寄生电容的。实际的电感可等效成理想电感并联一个电容。在一定频率下呈现感性,超过一定频率呈容性,这个频率的转折点,就是自谐振频率。

当L越大,其封装往往也大,占用的PCB面积也就越大,DCR大,发热也就严重效率就会低。好处就是文章开头所说的储能能力变强,纹波也就会小。

在电感规格书中,我们常常会好奇为什么电感饱和、温升电流的最大值小于典型值?

其实在刚毕业初入手机这一行时,这个疑惑伴随了我很长一段时间。当时还是属于项目上挑选功率电感整理各型号电感参数值发现的。

就拿温升电流来说,可以这样理解:电感通常存在公差,范围在±20%典型值指的是电感在标称值时候的温升电流值。而最大值指的是电感在感值+20%时的温升电流值。因为电感值越大,温升电流越小,所以也就有了最大值也就小于典型值。这里的最大值典型值,针对的是感值而非我们习惯性认为的电流值,因为感值在厂家生产时是不能保证百分百就是规格书描述的值
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从图中可以看出,当感值22nH+20%也就是感值最大时,其温升电流曲线是向左偏移的,与之同时温升电流也会降低。所以MAX:22nH+20% 电流小于Typ:22nH

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加:2022-11-05 00:42:57  更:2022-11-05 00:43:06 
 
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