開(kāi)關(guān)電源電感器的選擇

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1、開(kāi)關(guān)電源電感器的選擇　　第一部分：先說(shuō)說(shuō)什么是電感　　電感器(Inductor)是能夠把電能轉(zhuǎn)化為磁能而存儲(chǔ)起來(lái)的元件。電感器的結(jié)構(gòu)類(lèi)似于變壓器，但只有一個(gè)繞組。電感器具有一定的電感，它只阻礙電流的變化。如果電感器在沒(méi)有電流通過(guò)的狀態(tài)下，電路接通時(shí)它將試圖阻礙電流流過(guò)它；如果電感器在有電流通過(guò)的狀態(tài)下，電路斷開(kāi)時(shí)它將試圖維持電流不變。電感器又稱(chēng)扼流器、電抗器、動(dòng)態(tài)電抗器?！　『?jiǎn)單的說(shuō)：通直流，阻礙交流?！　　　　　〉诙糠謱?shí)際電感特性　　電感是開(kāi)關(guān)電源中常用的元件，由于它的電流、電壓相位不同，所以理論上損耗為零。電感常為儲(chǔ)能元件，也常與電容一起用在輸入濾波和輸出濾波電路上，用來(lái)平

2、滑電流。電感也被稱(chēng)為扼流圈，特點(diǎn)是流過(guò)其上的電流有“很大的慣性”。換句話說(shuō)，由于磁通連續(xù)特性，電感上的電流必須是連續(xù)的，否則將會(huì)產(chǎn)生很大的電壓尖峰。　　電感為磁性元件，自然有磁飽和的問(wèn)題。有的應(yīng)用允許電感飽和，有的應(yīng)用允許電感從一定電流值開(kāi)始進(jìn)入飽和，也有的應(yīng)用不允許電感出現(xiàn)飽和，這要求在具體線路中進(jìn)行區(qū)分。大多數(shù)情況下，電感工作在“線性區(qū)”，此時(shí)電感值為一常數(shù)，不隨著端電壓與電流而變化。但是，開(kāi)關(guān)電源存在一個(gè)不可忽視的問(wèn)題，即電感的繞線將導(dǎo)致兩個(gè)分布參數(shù)(或寄生參數(shù))，一個(gè)是不可避免的繞線電阻，另一個(gè)是與繞制工藝、材料有關(guān)的分布式雜散電容。雜散電容在低頻時(shí)影響不大，但隨頻率的提

3、高而漸顯出來(lái)，當(dāng)頻率高到某個(gè)值以上時(shí)，電感也許變成電容特性了。如果將雜散電容“集中”為一個(gè)電容，則從電感的等效電路可以看出在某一頻率后所呈現(xiàn)的電容特性?！　　　‰姼械闹饕匦詤?shù)　　1、電感量L　　電感量L表示線圈本身固有特性，與電流大小無(wú)關(guān)。除專(zhuān)門(mén)的電感線圈（色碼電感）外，電感量一般不專(zhuān)門(mén)標(biāo)注在線圈上，而以特定的名稱(chēng)標(biāo)注。單位有亨利(H)、毫亨利(mH)、微亨利(uH)，1H=10mH=10uH?！　?、感抗XL　　電感線圈對(duì)交流電流阻礙作用的大小稱(chēng)感抗XL，單位是歐姆。它與電感量L和交流電頻率f的關(guān)系為XL=2πfL　　3、品質(zhì)因素Q　　品質(zhì)因素Q是表示線圈質(zhì)量的一個(gè)物理

4、量，Q為感抗XL與其等效的電阻的比值，即：Q=XL/R。線圈的Q值愈高，回路的損耗愈小。線圈的Q值與導(dǎo)線的直流電阻，骨架的介質(zhì)損耗，屏蔽罩或鐵芯引起的損耗，高頻趨膚效應(yīng)的影響等因素有關(guān)。線圈的Q值通常為幾十到幾百。采用磁芯線圈，多股粗線圈均可提高線圈的Q值?！　?、分布電容　　又稱(chēng)為固有電容或寄生電容，線圈的匝與匝間、線圈與屏蔽罩間、線圈與底版間存在的電容被稱(chēng)為分布電容。分布電容的存在使線圈的Q值減小，穩(wěn)定性變差，因而線圈的分布電容越小越好。采用分段繞法可減少分布電容?！　D中的Cu為分布電容　　5、允許誤差：電感量實(shí)際值與標(biāo)稱(chēng)之差除以標(biāo)稱(chēng)值所得的百分?jǐn)?shù)?！　?、額定電流：指線圈

5、允許通過(guò)的最大電流，通常用字母A、B、C、D、E分別表示，標(biāo)稱(chēng)電流值為50mA、150mA、300mA、700mA、1600mA?！　」β孰姼衅鞯念~定電流有兩種：　　在DC-DC轉(zhuǎn)換器中，電感器是僅次于IC的核心元件。通過(guò)選擇恰當(dāng)?shù)碾姼衅?，能夠獲得較高的轉(zhuǎn)換效率。在選擇電感器時(shí)所使用的主要參數(shù)有電感值、額定電流、交流電阻、直流電阻等，在這些參數(shù)中還包括功率電感器特有的概念。例如，功率電感器的額定電流有兩種，它們之間的差異是什么呢？　　為了回答這樣的疑問(wèn)，我們?cè)谶@里對(duì)功率電感器的額定電流進(jìn)行說(shuō)明?！　　　〈嬖趦煞N額定電流的原因　　功率電感器的額定電流有”基于自我溫度上升的額定電流”

6、和”基于電感值的變化率的額定電流”兩種決定方法，分別具有重要的意義?！被谧晕覝囟壬仙念~定電流”是以元件的發(fā)熱量為指標(biāo)的額定電流規(guī)定，超出該范圍使用時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致元件破損及組件故障。　　與此同時(shí)，”基于電感值的變化率的額定電流”是以電感值的下降程度為指標(biāo)的額定電流規(guī)定，超出該范圍使用時(shí)可能會(huì)由于紋波電流的增加而導(dǎo)致IC控制不穩(wěn)定。此外，根據(jù)電感器的磁路構(gòu)造的不同，磁飽和的傾向（即電感值的下降傾向）有所不同。圖1是表示不同磁路構(gòu)造所導(dǎo)致的電感值的變化的示意圖。對(duì)于開(kāi)磁路類(lèi)型，隨著直流電流的增加，到規(guī)定電流值為止呈現(xiàn)比較平坦的電感值，但以規(guī)定電流值為境界電感值急劇下降。相反，閉磁路類(lèi)

7、型隨著直流電流的增加，透磁率的數(shù)值逐漸減少，因此電感值緩慢下降?！　　　」β孰姼幸?guī)格書(shū)中對(duì)額定電流參數(shù)僅注明介質(zhì)的飽和電流Isat值?！　⌒〕ＷR(shí)：Isat與rms的區(qū)別　　Isat與Irms是我們工程人員常常會(huì)碰到的技術(shù)術(shù)語(yǔ)，但因有些客戶(hù)的問(wèn)題，時(shí)常將兩者混淆，造成工程技術(shù)上的錯(cuò)誤。Isat與Irms兩者分別表示什么，中文又是指什么Isat與Irms兩者如何定義，它們與那些因素有關(guān)我們?cè)陔姼性O(shè)計(jì)時(shí)，如何定義？　　Isat：指磁介質(zhì)的飽和電流，在下圖B-H曲線中，是指磁介質(zhì)達(dá)到Bm