電感在應(yīng)用中,主要參數(shù)有:尺寸;感值,用于和頻率匹配;電流,超過(guò)了會(huì)燒掉;Q值,品質(zhì)因數(shù);DCR,直流電阻。本篇接著講電流、Q值、DCR三個(gè)主要參數(shù)。 電流 額定電流,就是設(shè)計(jì)上允許通過(guò)的最大電流。電流本質(zhì)上是一根漆包線,且直流電阻并不大,直接發(fā)熱燒掉的情況是比較少的,因此額定電流并不是電感能通過(guò)的最大的直流電,而是最大可用電流。 繞線電感額定電流中,又有Isat和Irms兩種,很容易誤導(dǎo)工程師,不知道該去選那種。 ↑ 電感的感值,會(huì)隨著電流的增大而減小 Irms是溫升電流,普遍標(biāo)準(zhǔn)為電感溫度升到40攝氏度的時(shí)候的電流。電感內(nèi)部的漆包線有電阻,有了電阻通過(guò)電流就會(huì)發(fā)熱。這個(gè)額定電流就是電感能工作且不至于燒毀的最大電流。 Isat是飽和電流,磁通量飽和的時(shí)候的電流。電感里的電流太大之后,電感感量會(huì)下降,下降曲線和電感的結(jié)構(gòu)有一定的關(guān)系。普遍設(shè)定電感感值下降20%的時(shí)候的電流為Isat。如果超過(guò)這個(gè)電流使用,電感的感量會(huì)繼續(xù)下降,導(dǎo)致輸出紋波增大,造成系統(tǒng)工作異常,或者電感燒毀。 根據(jù)電流來(lái)對(duì)電感進(jìn)行選型的時(shí)候,一般選擇Isat和Irms中比較小的一個(gè)。繞線電感的Isat和Irms有時(shí)候前者大一些,有時(shí)候后者大一些,疊層電容的Isat一般會(huì)比Irms小很多。 我們以前就遇到過(guò),工程師選功率型疊層電感的時(shí)候,只看了Irms符合要求,但是Isat嚴(yán)重偏低,最終導(dǎo)致概率性燒電感的情況。 Q值 Q值又叫品質(zhì)因數(shù),用來(lái)衡量電感在交流狀態(tài)下的等效電阻。Q值越高,等效電阻越小,損耗越小。 繞線電感的Q值比疊層電感要高很多,例如0402的nH級(jí)的村田的繞線電感,Q值可以達(dá)到40左右,但0402普通品牌的nH級(jí)疊層電感,Q值一般也就10上下。 Q值高了,濾波器的帶寬會(huì)變窄,但深度會(huì)加深,適合在固定頻點(diǎn)上使用。對(duì)于射頻電路來(lái)講,精準(zhǔn)的匹配網(wǎng)絡(luò),能夠顯著的提升射頻性能和一致性,所以很多高端手機(jī)會(huì)在射頻網(wǎng)絡(luò)和天線匹配上使用高Q值的繞線電感。 ↑ iPhone8上的繞線電感。藍(lán)色小顆粒 DCR DCR,DC Resistor,電感能夠通直流,但是還是有直流電阻的,這個(gè)直流電阻主要是電感線圈里那根長(zhǎng)長(zhǎng)的漆包線的電阻。而額定電流也是根據(jù)漆包線的電阻來(lái)變化的。 漆包線越長(zhǎng)、感值越高、電阻越大、額定電流越低。 漆包線越粗、體積越大、電阻越小、額定電流越高。 別看毫歐級(jí)別的電阻很小,例如在150mR、1.2A電流下,也有0.2W的功率,集中在那么4x4mm的面積上,發(fā)熱量其實(shí)不算小。 |
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