談一下電感與磁珠的區(qū)別.
前面幾篇有關(guān)磁珠的博文發(fā)表后,有讀者留言讓談一下電感與磁珠的區(qū)別.。本人也看了幾篇寫電感和磁珠的文章,認(rèn)為還是有必要寫一下,使讀者對兩者的異同有更深入的了解。(相關(guān)閱讀:EMC磁珠到底有什么特性?)
本文引用地址:http://2s4d.com/article/201808/391152.htm磁珠已經(jīng)在前面的博文里作了較詳細(xì)的說明,相信大家對磁珠應(yīng)該有一些了解,這里就先從電感談起。
電感是由包括電阻、電容在內(nèi)的三個最常用的無源元件之一。功能上主要作為電源轉(zhuǎn)換電路中的儲能元件、射頻電路中感性負(fù)載和噪聲濾波器元件應(yīng)用。
電感器從生產(chǎn)工藝上分類主要有繞線式、薄膜和疊層電感;從結(jié)構(gòu)上分為屏蔽和非屏蔽電感;從安裝方式主要分為表面貼SMT和穿孔兩類;從應(yīng)用上主要有低頻信號、功率和射頻電感等;從材料上主要有磁性和非磁性材料,其中磁性材料有鐵氧體,鐵基磁粉芯等,非磁性材料主要有非磁性陶瓷等,其中鐵氧體和鐵基磁粉芯電感主要應(yīng)用于低中高頻,非磁性陶瓷電感主要用于射頻應(yīng)用。
電感的技術(shù)指標(biāo)主要包括電感量L,直流電阻DCR,飽和電流Isat和溫升電流Irms,自諧振頻率SRF和品質(zhì)因數(shù)Q等。
這里需要說明的是飽和電流的定義。當(dāng)電感上流過的電流逐漸增大時,磁芯會逐漸進(jìn)入飽和狀態(tài),電感值會逐漸下降。當(dāng)磁芯完全飽和時,電感值會下降到相當(dāng)于空心繞線的很小的感值。飽和電流通常的定義為當(dāng)電感下降20%時的電流值。如下圖所示的電感,飽和電流Isat值為3.6A左右。有些廠家會把飽和電流定義為電感下降10%或30%。在選擇不同廠家電感進(jìn)行比較時需要注意這一點。
電感的溫升電流Irms是指當(dāng)電感工作時,電感的溫度上升較周圍環(huán)境溫度上升一定溫度時的電感工作電流。因為溫升是與電感消耗能量有關(guān),而能量又與電流的有效值相關(guān),故溫升電流通常被標(biāo)示為Irms.通常大多數(shù)廠家定義溫度上升40C時為電感的溫升電流值。也有些廠家會分別給出溫度上升20C和40C的電流值,甚至?xí)o出如下的溫升電流曲線。
從上面的溫升電流曲線我們可以看出,此電感溫升20C時溫升電流為1.8A左右,溫升40C時電流為2.9A。
需要注意的是,溫升電流的大小和曲線與實際測量的條件密切相關(guān),國際上也并沒有一個統(tǒng)一的測試方法和標(biāo)準(zhǔn)。通常測量電感的溫升電流要將電感焊接到測試的PCB板上進(jìn)行測量,因此PCB板上的線條寬度,PCB銅箔的厚度以及測試時間等都會影響到溫升電流的測試結(jié)果。另外,電感在系統(tǒng)中的使用條件,也會對電感性能特別是溫升特性產(chǎn)生很大的影響。比如,如果電感在系統(tǒng)中靠近發(fā)熱量很大的器件如CPU或者散熱器,則電感的溫升電流會相應(yīng)減小。如果是電感靠近系統(tǒng)的通風(fēng)孔,溫升電流會相應(yīng)加大。
因此溫升電流只是給系統(tǒng)設(shè)計者提供一個參考,具體在使用中最好能對電感做一個實際溫度和溫升測試。
電感的飽和電流和溫升電流是從兩個不同的技術(shù)側(cè)面給設(shè)計者提供有關(guān)電感的更多的技術(shù)資訊,設(shè)計應(yīng)者對這兩個指標(biāo)有深入的了解,這對提高系統(tǒng)設(shè)計的性能和可靠性會有很大幫助。
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