No.1 電感 

 

首(shou)先(xian)，您(nin)應(ying)該(gai)確(que)定(ding)相(xiang)關(guan)電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)電(dian)感(gan)範(fan)圍(wei)。鑒(jian)於(yu)電(dian)感(gan)在(zai)器(qi)件(jian)的(de)整(zheng)個(ge)工(gong)作(zuo)期(qi)間(jian)基(ji)本(ben)上(shang)都(dou)不(bu)是(shi)恒(heng)定(ding)的(de)
，因(yin)此(ci)
，了(le)解(jie)有(you)效(xiao)值(zhi)的(de)範(fan)圍(wei)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。對(dui)於(yu)開(kai)關(guan)應(ying)用(yong)中(zhong)的(de)電(dian)感(gan)器(qi)，允(yun)許(xu)的(de)紋(wen)波(bo)電(dian)流(liu)和(he)瞬(shun)態(tai)響(xiang)應(ying)目(mu)標(biao)將(jiang)決(jue)定(ding)電(dian)感(gan)需(xu)求(qiu)。通(tong)常(chang)是(shi)將(jiang)紋(wen)波(bo)電(dian)流(liu)保(bao)持(chi)在(zai)負(fu)載(zai)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)的(de) 30% 或huo更geng低di水shui平ping。如ru果guo是shi在zai濾lv波bo應ying用yong中zhong使shi用yong電dian感gan器qi
，則ze其qi阻zu抗kang必bi須xu足zu夠gou高gao，以yi衰shuai減jian目mu標biao噪zao聲sheng頻pin率lv。工gong程cheng師shi可ke借jie助zhu在zai線xian提ti供gong的de設she計ji工gong具ju和he公gong式shi來lai計ji算suan合he適shi的de電dian感gan值zhi。電dian感gan通tong常chang會hui因yin施shi加jia的de直zhi流liu電dian流liu、溫度或交流驅動電平而變化。為確保電感保持在目標範圍內，這些都是需要考慮的因素。

 

No.2 DCR 

 

DCR，huochengweixianquandianzu
，qisanrehejiangdixiaolvdefangshiyudianliuliujingtamenqiezailiangduanchanshengyajiangdesuoyoudianzudouxiangtong。zheshicedingdaoxianjiaresunhaodeguanjian。yinci，tiaojianyunxudeqingkuangxiayingjinkenengxuanzejiaodide DCR，以便最大程度地降低電感器的功率損耗。有時，在 DC/DC 應用中，DCR 被用作電流檢測路徑，因此容差變得很重要。

 

No.3 飽和 

 

額e定ding飽bao和he電dian流liu值zhi是shi指zhi電dian感gan器qi的de有you效xiao電dian感gan值zhi從cong標biao稱cheng值zhi下xia降jiang到dao一yi定ding的de百bai分fen比bi之zhi前qian
，電dian感gan器qi可ke以yi支zhi持chi的de直zhi流liu電dian流liu量liang。製zhi造zao商shang公gong布bu的de電dian感gan器qi飽bao和he電dian流liu很hen容rong易yi引yin起qi誤wu解jie。不bu同tong的de製zhi造zao商shang會hui將jiang下xia降jiang百bai分fen比bi設she置zhi為wei 20% 或 30% 不(bu)等(deng)。產(chan)品(pin)簡(jian)介(jie)中(zhong)通(tong)常(chang)會(hui)借(jie)助(zhu)曲(qu)線(xian)圖(tu)來(lai)顯(xian)示(shi)電(dian)感(gan)值(zhi)相(xiang)對(dui)於(yu)直(zhi)流(liu)電(dian)流(liu)的(de)變(bian)化(hua)情(qing)況(kuang)。該(gai)圖(tu)相(xiang)當(dang)於(yu)製(zhi)造(zao)商(shang)發(fa)布(bu)的(de)數(shu)據(ju)而(er)言(yan)更(geng)具(ju)說(shuo)服(fu)力(li)，因(yin)為(wei)它(ta)顯(xian)示(shi)了(le)電(dian)感(gan)在(zai)較(jiao)大(da)負(fu)載(zai)電(dian)流(liu)範(fan)圍(wei)內(nei)發(fa)生(sheng)的(de)變(bian)化(hua)
，而(er)不(bu)是(shi)僅(jin)僅(jin)限(xian)於(yu)產(chan)品(pin)簡(jian)介(jie)中(zhong)列(lie)出(chu)的(de)單(dan)點(dian)。

 

功gong率lv電dian感gan器qi根gen據ju基ji本ben磁ci芯xin材cai料liao的de不bu同tong分fen為wei兩liang種zhong。鐵tie氧yang體ti電dian感gan器qi極ji為wei常chang見jian，其qi特te點dian是shi具ju有you硬ying飽bao和he曲qu線xian。其qi高gao磁ci芯xin材cai料liao的de導dao磁ci率lv在zai直zhi流liu電dian流liu水shui平ping甚shen至zhi工gong作zuo溫wen度du達da到dao一yi定ding程cheng度du時shi
，會hui引yin發fa急ji劇ju的de電dian感gan下xia降jiang。僅jin憑ping飽bao和he電dian流liu額e定ding值zhi是shi無wu法fa預yu測ce這zhe種zhong行xing為wei的de。一yi旦dan鐵tie氧yang體ti飽bao和he，其qi電dian感gan就jiu會hui驟zhou降jiang，由you此ci產chan生sheng的de高gao紋wen波bo電dian流liu會hui對dui電dian路lu造zao成cheng永yong久jiu性xing損sun壞huai。鐵tie粉fen（通常稱為複合或模製）電(dian)感(gan)器(qi)也(ye)很(hen)常(chang)見(jian)，可(ke)能(neng)是(shi)一(yi)種(zhong)更(geng)安(an)全(quan)的(de)選(xuan)擇(ze)。鐵(tie)粉(fen)電(dian)感(gan)器(qi)在(zai)較(jiao)為(wei)寬(kuan)泛(fan)的(de)直(zhi)流(liu)偏(pian)置(zhi)電(dian)流(liu)和(he)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)內(nei)具(ju)有(you)非(fei)常(chang)穩(wen)定(ding)的(de)電(dian)感(gan)及(ji)軟(ruan)飽(bao)和(he)特(te)性(xing)，並(bing)且(qie)通(tong)常(chang)不(bu)可(ke)能(neng)完(wan)全(quan)飽(bao)和(he)。

 

請參閱製造商公開發布的飽和度曲線，以確保由於飽和度和溫度引起的電感下降不會導致紋波電流超過電路極限。

 

No.4 額定溫升電流和效率 

 

功率電感器供應商提供額定溫升電流
，但與飽和電流一樣
，該參數也可能產生誤導。該參數代表將電感器溫度提高供應商規定量（通常為 40°C）suoxudezhiliudianliu。chanpinjianjiezhonggeichuzheyiedingzhideqiantishicaiyongtedingdeceshishezhi，yunxutongguoduanzicongganyingqizhongdaochuxiangduijiaogaodereliang。yinci，gaiedingzhikenengjinkeyongzuoyucedianganqiwendushenggaodejinsizhi。beidonghuozhudonglengquefangfa、PCB 走線寬度、空(kong)氣(qi)流(liu)量(liang)以(yi)及(ji)與(yu)其(qi)他(ta)元(yuan)件(jian)的(de)接(jie)近(jin)度(du)，都(dou)有(you)可(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)電(dian)感(gan)器(qi)的(de)實(shi)際(ji)溫(wen)度(du)與(yu)額(e)定(ding)熱(re)電(dian)流(liu)所(suo)暗(an)示(shi)的(de)溫(wen)度(du)大(da)不(bu)相(xiang)同(tong)。此(ci)外(wai)
，對(dui)於(yu)高(gao)紋(wen)波(bo)振(zhen)幅(fu)應(ying)用(yong)而(er)言(yan)
，鐵(tie)芯(xin)和(he)繞(rao)組(zu)中(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)交(jiao)流(liu)損(sun)耗(hao)也(ye)將(jiang)導(dao)致(zhi)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)。實(shi)際(ji)上(shang)，如(ru)果(guo)電(dian)感(gan)器(qi)在(zai)特(te)定(ding)的(de)負(fu)載(zai)電(dian)流(liu)下(xia)異(yi)常(chang)升(sheng)溫(wen)，設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)可(ke)能(neng)需(xu)要(yao)驗(yan)證(zheng)是(shi)否(fou)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)熱(re)量(liang)通(tong)過(guo)端(duan)子(zi)和(he)芯(xin)體(ti)導(dao)出(chu)，或(huo)者(zhe)電(dian)路(lu)工(gong)作(zuo)沒(mei)有(you)在(zai)電(dian)感(gan)器(qi)中(zhong)造(zao)成(cheng)過(guo)多(duo)的(de)交(jiao)流(liu)損(sun)耗(hao)。

 

jiaogaodeedingwenshengdianliuduiyingyujiaogaodexiaolvhejiaodidegongzuowendu，zhezhongjiashezaiyibanqingkuangxiashichenglide，danbingbuzongshizhengquede。suiranjiaodadedianganqitongchangjuyoujiaodidezhiliusunhaohejiaogaodexiaolv（以犧牲成本和電路板空間為代價），但其散熱性往往更差一些。對於具有相同尺寸和電感的兩個電感器而言，較平坦的電感器將具有更好的自然冷卻特性，使其能夠保持 5˚C 至 10˚C 的de較jiao低di工gong作zuo溫wen度du，即ji使shi產chan熱re稍shao多duo一yi些xie也ye不bu例li外wai。與yu鐵tie氧yang體ti相xiang比bi，模mo製zhi電dian感gan器qi具ju有you出chu色se的de冷leng卻que特te性xing，並bing且qie可ke以yi憑ping借jie出chu色se的de導dao熱re性xing在zai電dian感gan器qi表biao麵mian提ti供gong更geng有you效xiao的de熱re傳chuan遞di。雖sui然ran額e定ding溫wen升sheng電dian流liu可ke能neng是shi有you用yong的de數shu據ju，但dan卻que缺que乏fa可ke能neng對dui適shi當dang熱re性xing能neng設she計ji至zhi關guan重zhong要yao的de交jiao流liu損sun耗hao信xin息xi。

 

No.5 自諧振頻率和阻抗 

 

由於不存在理想的電感器，因此，電感器等效電路模型是由交流電阻，電感
，電容並聯以後和直流電阻串聯（圖 1）。在自諧振頻率（SRF）下，電感和寄生電容形成並聯諧振電路


，此時
，並聯交流電阻（R）成為主導元件。SRF 也是電感器的最高阻抗（Z）點。超過 SFR 頻率以後電容性原件主導元件
，因此該元件不再像電感器一樣工作（圖 2）。對於濾波應用
，隻要阻抗充分由電阻控製
，就可以使用超過 SRF 的電感器，以適當衰減目標頻率。然而
，在儲能的 DC/DC 轉換器應用中，為了避免出現破壞性的電流尖峰和共振，電感器的工作頻率不應高於由於 SRF 而開始升高的電感頻率。

 

圖1：電感器等效電路模型

 

 

圖2：阻抗（Ω）頻率（MHz）IHLP4040DZER150M11 在其 SRF 之前和之後的阻抗行為

 

No.6 EMI 

 

當今的電子電路具有越來越嚴格的電磁兼容性（EMC）和電磁幹擾（EMI）要求。電纜、PCB 板走線以及其他無源或有源組件部件會將噪聲傳導或輻射到周圍環境中。電感器也不例外。如果屏蔽不當，電感線圈會發生磁耦合，在 PCB 走線和附近部件中產生傳導噪聲。線圈甚至可以充當弱天線，向遠處的電路和外部設備輻射 EMI。鐵tie氧yang體ti由you於yu不bu連lian續xu氣qi隙xi處chu的de邊bian緣yuan磁ci通tong尤you其qi嘈cao雜za。相xiang比bi之zhi下xia，複fu合he電dian感gan器qi提ti供gong更geng好hao的de磁ci屏ping蔽bi，這zhe不bu僅jin是shi因yin為wei分fen布bu式shi氣qi隙xi有you助zhu於yu最zui大da限xian度du地di減jian少shao邊bian緣yuan磁ci通tong量liang，而er且qie還hai因yin為wei高gao磁ci導dao率lv的de金jin屬shu顆ke粒li將jiang線xian圈quan完wan全quan包bao裹guo，對dui磁ci場chang起qi到dao了le有you效xiao的de抑yi製zhi作zuo用yong。

 

極為敏感的 EMI 應用可能需要采取額外的噪聲抑製措施。Vishay 的 IHLE®產品係列（圖 3）在標準 IHLP®產品上添加了 E-shield 技術金屬屏蔽層。當焊接到地麵時

，屏蔽層可將有害的電磁輻射和泄漏通量衰減高達 21dB。

 

No.7 專用電感器 

 

市(shi)場(chang)上(shang)有(you)很(hen)多(duo)針(zhen)對(dui)不(bu)同(tong)類(lei)型(xing)磁(ci)性(xing)應(ying)用(yong)的(de)創(chuang)新(xin)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。與(yu)使(shi)用(yong)多(duo)個(ge)分(fen)立(li)電(dian)感(gan)器(qi)相(xiang)比(bi)，這(zhe)種(zhong)封(feng)裝(zhuang)方(fang)式(shi)可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)空(kong)間(jian)和(he)成(cheng)本(ben)節(jie)約(yue)優(you)勢(shi)並(bing)提(ti)高(gao)性(xing)能(neng)。例(li)如(ru)，為(wei)了(le)節(jie)省(sheng) PCB 空間， Vishay 的 IHLD 係列將兩個電感器封裝在一個產品中。這種設計特別適合 D 類音頻放大器。Vishay IHCL 還將兩個高度耦合的電感器封裝在一個產品中，用於 SEPIC DC/DC 轉換器和共模應用。圖 3示出了這些解決方案。

 

圖3：Vishay 獨特的功率電感器產品示例

 

從左到右依次為：

 

●    IHLP® 標準高電流模製電感器

●    IHLE® 采用 E-shield 技術來抑製 EMI 的標準 IHLP 電感器

●    IHLD 用於 D 類音頻放大器的雙高電流電感器

●    IHCL 用於 SEPIC 和共模電路的高度耦合的高電流電感器

 

總結 

 

功(gong)率(lv)電(dian)感(gan)器(qi)是(shi)必(bi)不(bu)可(ke)少(shao)的(de)儲(chu)能(neng)元(yuan)件(jian)
，可(ke)使(shi)濾(lv)波(bo)和(he)開(kai)關(guan)電(dian)路(lu)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)必(bi)須(xu)選(xuan)擇(ze)能(neng)夠(gou)以(yi)可(ke)承(cheng)受(shou)的(de)價(jia)格(ge)在(zai)最(zui)小(xiao)尺(chi)寸(cun)下(xia)提(ti)供(gong)最(zui)佳(jia)性(xing)能(neng)的(de)電(dian)感(gan)器(qi)。這(zhe)需(xu)要(yao)仔(zai)細(xi)考(kao)慮(lv)以(yi)下(xia)基(ji)本(ben)電(dian)感(gan)器(qi)特(te)性(xing)：電感
、DCR、飽和度
、額定熱電流
、阻抗、SRF、效率、熱特性、尺寸和噪聲發射等。

 

 

推薦閱讀：