電感器又稱電感線圈,簡稱電感,是指線圈在磁場中活動時,所能感應到的電流的強度,單位是“亨利”(H)。也指利用此性質制成的元件。電感器是用漆包線、紗包線或塑皮線等在絕緣骨架或磁心、鐵心上繞制成的一組串聯的同軸線匝,它在電路中用字母“L”表示,電感器的主要作用是對交流信號進行隔離、濾波或與電容器、電阻器等組成諧振電路。電感器包括自感和互感兩類。
最近設計電路時,遇到了電感選型,于是我從選型角度分析下,如何選型電感.功率電感主要看感值、測試頻率、直流電阻、溫升電流、飽和電流、尺寸等幾個參數。下面我們來詳細說明下如何根據這幾款參數選擇一款合適的功率電感。
一、首先是感值,感值就不用多說了,選擇電感首先就是確定電感量。電感量越大說明阻礙電流變化越明顯。通常應使用芯片規格書推薦的電感值;電感值越大,紋波越小,但尺寸會變大;通常提高開關頻率,可以使用小電感,但開關頻率提高會增加系統損耗,降低效率。
二、測試頻率是指測試電感值的一個頻率,很多工程師都覺得電感值和頻率是沒關系的,但實際上不同頻率下的電感值還是有差異的,大多數電感的測試頻率越高,感值就越高;所以在選擇功率電感時也要清楚產品的應用頻率和電感的測試頻率,如果相差太大,就有可能出現電感實際應用感值和規格感值不同的情形。
三、直流電阻,電感的直流電阻會產生熱損耗,導致溫升,降低效率;因此,當對效率敏感時,應選擇直流阻抗低的電感,例如15毫歐。還有就是根據產品的應用溫度要求,還有PCB結構限制。大電流的應用,電感的漏磁就會相當可觀,會對周圍電路,例如CPU等造成影響。因此,大電流應用,應選擇屏蔽性能好的電感并且Layout時注意避開關鍵信號。直流電阻就是電感導體的本身阻值,也就是直流狀態下測量出來的電阻,從理想狀態來講,電感的直流電阻越小越好。
四、溫升電流是在電感上加一特定量的直流偏壓電流,使電感本體溫度相對未加電流時的溫度上升不超過40℃(該溫度需穩定30分鐘以上且不再繼續上升),這個直流偏壓電流就叫該電感的溫升電流,溫升電流也是越大越好。
五、飽和電流是在電感上加一特定量的直流偏壓電流,使電感的電感值相對未加電流時的電感值下降10%-30% (一般都是按30%來算),這個直流偏壓電流就叫該電感的飽和電流,飽和電流是越大越好。飽和電流和溫升電流應該是很多工程選擇功率電感著重點,也有很多工程師不知道怎么去選飽和電流和溫升電流;正常情況,飽和電流是會比溫升電流大的,所以你只要把飽和電流當波紋電流來選擇,把溫升電流當工作電流來選擇就簡單多了。
六、尺寸:如果沒有特殊要求,我建議工程師們選擇電感尺寸時,盡量選擇電感高度是長度1/2的電感,這類尺寸電感結構和工藝都是最成熟。
審核編輯黃昊宇
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