电感能将电能转化为磁能储存,在电路中应用广泛,了解其参数对正确选择和使用至关重要。电感值是基本参数,计算公式为(L = ktimesmutimes n^{2}times s/l),实际使用中因工艺存在容差,可将纹波电流设为负载电流30%左右粗略计算功率电感器电感。饱和电流特性影响电感有效感值,指初始电感值减小30%时的电流,参数选择不当可能烧坏电路。温升电流规定使用电感时的环境温度容许范围,定义各厂商有区别。直流电阻DCR表征线圈铜线电阻,影响发热功率。Q值即品质因数,衡量电感器件,其高低与多种损耗有关,不同使用场景要求不同。电感各项参数对电路性能表现影响重大,实际应用需综合考虑以确保电路稳定运行。
电感作为能把电能转化为磁能储存起来的器件,具有阻碍电流变化的作用,在电路中应用广泛。了解电感参数对于正确选择和使用电感至关重要,下面为大家详细介绍电感的各项参数。
电感值
电感值是电感的基本参数,也是影响纹波电流和负载响应的一个重要参数。电感值是电感做好以后的固有特性,例如有1uH、 10mH、1H等不同类型的感值。其计算公式为(L = ktimesmutimes n^{2}times s/l) ,其中(k)是长冈系数,是对线圈形状的修正系数;(mu)是磁导率;(n)是线圈的匝数;(s)是环的大小面积;(l)是线圈的长度。如果截面积相同,则长度越短电感越低。所以,如果线圈的长度相同,要增加电感量,可以绕制更大截面积的电感,使用匝数更多的电感,铁芯磁导率更高的电感。不过,实际在使用电感时,电感值一般会因为工艺的原因,导致批次的个体之间存在一定容差,如TDK厂家的MLZ1608型系列电感,电感值后面就跟随有容差,个体之间存在±20%的容差。一般来说,可将纹波电流(triangle I)设置为负载电流(I_{out})的30%左右,只要决定DC - DC转换器的条件,就能粗略计算适当的功率电感器电感。同时,在DC - DC转换器的SPEC或datasheet中都推荐了不同电感值作为参考值。
饱和电流Isat
饱和电流特性也叫做直流叠加特性,其影响了电感工作时的有效感值。饱和电流通常指的是初始电感值减小30%时的电流。例如一个4.7uH的电感,在1.5A时,电感下降了30%,只有大约3.3uH。如果(I_{sat})不够的话,纹波电流会随着电感值的下降而增加。因为在负载电流不变时,电感值(L)减小了,纹波电流(I)自然就会变大。如果此参数选择不合适,很可能引起输出电流纹波增加,进而导致峰值电流增加,引起电感值下降,电感值下降进一步增加输出电流纹波,形成恶性循环,甚至有可能烧坏电路。
温升电流(I_{temp})
这是规定使用电感时的环境温度容许范围的参数。不过温升电流的定义各家厂商有区别。普遍的标准是电感温度上升到40℃时的电流。在选型电感时,需要考虑这个参数对电感性能的影响。
直流电阻DCR
电感能够通直流,但是还是有直流电阻的,DCR即DC resistor。电感的直流电阻一般都很小,在mΩ级别,它表征的是线圈铜线的电阻。DCR的大小会影响通过电感电流所导致的发热功率。
Q值
Q值也叫品质因数,是衡量电感器件的重要参数,是指电感器在某一频率下的交流电压下工作时,所呈现的感抗与其等效阻抗之比。电感的Q值越高,其损耗越小,效率越高。电感的品质因数的高低和线圈导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗以及铁芯、屏蔽罩等引起的损耗有关。根据使用场景的不同,对于品质因数Q的要求也就不同,如调谐回路中电感线圈,Q值要求较高,因为Q值越高,回路的损耗也就越小,回路的效率也就越高;对耦合线圈来说,Q值可以低一些;而对于低频或者高频扼流圈,则可以不做要求。通常的Q值为几十到一百,最高也只有四五百。
综上所述,电感的各项参数都对其在电路中的性能表现有着重要影响。在实际应用中,我们需要根据具体的电路需求,综合考虑这些电感参数,才能正确地选择和使用电感,确保电路的稳定运行。希望通过以上对电感参数的详解,能帮助大家更好地了解电感这一电子元件。