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功率电感如何准确理解其电气特性的涵义?

发布:2021-07-26 14:51,更新:2021-07-26 14:51

在DC/DC升压降压电路中,功率电感是仅次于IC的重要核心元器件。选择好的功率电感,可获得较高的转换效率。功率电感选型,一般需要参考以下几个核心电气特性:电感量、直流电阻、饱和电流、温升电流。

功率电感的电气特性如何定义和理解? 

如下电性:

Part No.

品 名

Inductance (μH)

电感值 ※1

D.C.R. (mΩ)

直流电阻※2

Saturation

current (A)

饱和电流 ※3

Temperature rise

current (A)

温升电流 ※4

±20%

Typ.

Max.

Typ.

Max.

Typ.

Max.

CSEB0550H-220M

22.0

78.0

90.0

4.0

3.4

4.2

3.6

 

1、电感值 代表符号【 L 】 国际单位: H(亨),但功率电感行业绝大部分公司(包括CODACA)都以μH(微亨) 作为电感值的基础单位。理想电感的L值是与频率无关的,但是实际一个电感由于受分布电容和磁芯材质的影响,其电感在不同频率是有不同的测量值的。 电感值与测试频率有关,业界一般选择频率100KHz作为测试条件,该条件下测试电感L比较通用,一般能满足大部分客户的使用频率,也有少量电感型号选择1MHz作为测试频率。

 

2、直流阻抗(D.C. Resistance), 简写【 D.C.R 】, 国际单位Ω(欧姆),电感行业电性规格常用单位 mΩ,表示产品在直流条件下的电阻值,测试仪器基于【R = U / I 】计算得来。因为DCR随温度升高而变大,所以客户选型时一定请注意;产品规格测定的基准温度,一般采用25℃,个别厂家会采用20℃;同一产品在25℃时测试DCR值较20℃时要高一些,简单换算:Rt=R20(1+α(t-20)),

备注:Rt代表温度t时的电阻值,R20为20℃时的导体电阻,α为导体的电阻温度系数, 铜材α一般取:0.00393 。

 

3、饱和电流(Saturation Current), 简写【Isat】, 单位A(安培)。 

电感温升电流

表示电感值下降其初始值的 X %时所加载的直流电流值(通常选择下降20%或者30%),具体以产品规格书注明为准。

饱和电流Isat:电感值随着通过电感的电流的增加,磁密度会增加,当达到磁饱和时,电感的感量会急速下降,一般以感量下降30%时的电流值为标准。一体成型电感的使用高品质软磁材料,饱和电流曲线属于缓慢下降。

 

4、温升电流(Temperature Rise Current), 简写【Irms】, 单位A(安培)。

电感温升电流

表示使产品温度上升到ΔT X ℃时所加载的直流电流值(Ta=25℃)。 业内通常选用ΔT= 40或50℃作为标准。温升电流值,因受测试条件影响极大,而且客户使用环境和条件复杂,业界也无统一的标准;温升比较常用的测试方法有:表面温升测试法和电阻变化率测试法两种。客户实际使用中的线路设计,组件布局,印刷线路板(PCB)尺寸及厚度,散热系统等均会影响产品温度,请务必在Zui终应用时,测试验证产品发热状况。

 

二、小知识解答

1、额定电流(Rated Current)如何定义?

通常取饱和电流和温升电流两者较小的值。 

饱和电流 < 温升电流时,电感额定电流定义为饱和电流值。 

饱和电流 > 温升电流时,电感额定电流常规是温升电流值,但如果是短时间高电流工作或者有极好散热, 额定电流则可以是适当放大,但不能超过饱和电流值。

 

2、Typ和Max的含义?

DCR、Isat、Irms的Typ值,理论上选择电感中心值的样品,测试的实际DCR和饱和&温升电流值然后作为产品规格的Typ值参考,同时为了防止材料和工艺带来的波动,追加Max值来保证产品的使用安全性,一般来说:

DCR Max=(1.1~1.2)Typ值 ,Isat & Irms Max=(0.8~0.9)Typ值。

 

3、为什么DCR的Typ<Max,但饱和电流Isat和温升电流Irms的Typ>Max?

就产品的DCR而言:电阻值望小,越小越好,电阻越小功耗越低,所以DCR Typ<DCR Max(安全值)。

就产品的饱和&温升电流而言:电流值望大,越大越好,所以I Typ>I Max(安全值)。

以上是科达嘉公司对如何解读电感产品电性规格做的释义,以便客户在选择产品时能更好的了解产品电性及对产品的影响,如有不同见解欢迎随时在评论区留言,我们会一一回复。


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