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bob88综合体育:元器选型攻略之 电感
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详细信息

  电子元器材范畴电阻、电容、电感被称为 “三剑客”;其间电感又被称为“渣男”。

  (1) 当一个导体相对磁场运动时,导体中会感生电流。从而在导体的两头会发生感生电动势(能够理解为电压)。

  (2) 当导体处在改动的磁场中,导体内部会发生感生电流。像第一种状况相同,导体内也会发生感生电动势。

  依据楞次定律,电路中的感生电动势是描绘电路中抵消或补偿其本身的添加或削减的一个物理量。从这个原理动身,会有以下效应:

  (1)不管导体和磁场发生相对运动仍是磁场改动,都会发生感生电流。感生电流的方向是其激起的磁场与原磁场的改动趋势相反的方向。

  (2)导体中电流改动时,由此电流激起的磁场会发生改动,磁场的改动会感生新的电流以阻挠原电流的改动。

  当电感线圈接到沟通电源上时,线圈内部的磁力线将随电流的交变而时刻在改动着,致使线圈不断发生电磁感应。这种因线圈本身电流的改动而发生的电动势,称为“自感电动势”。

  由此可见,电感量仅仅一个与线圈的圈数、巨细形状和介质有关的一个参量,它是电感线圈惯性的测量而与外加电流无关。

  物尽其用,正是由于电感的共同特性才使的它在电路中处在不行或缺的方位。如一些滤波、振动、推迟、陷波电路中非它不行。在电子线路中,电感线圈对沟通有限流效果,它与电阻器或电容器能组成高通或低通滤波器、移相电路及谐振电路等;

  关于电感的分类,网上有许多说法,有依照外型、作业性质、封装办法、电感量、用处、耦合办法、结构等等很多分法。实践每个人实践触及的范畴都比较窄,规划中很难用到一切类型的电感,此处就依照某闻名渠道的分类给咱们介绍,是依照运用场景分类的,便于不同范畴的工程师做挑选。

  有分为固定电感、信号/去耦电感、环形/磁环电感、功率电感、工字电感、色环电感、共模电感、高频电感。

  今日就以功率电感为例给咱们介绍需求留意的要害参数,关于电子产品来讲,功率电感是运用最多的,只需有供电就离不开功率电感。

  如下图所示功率电感的要害参数有:品牌、直流电阻(DCR)、感值、精度、额外电流、自谐振频率、作业温度、封装等参数。

  如下是2022年Top10的电感品牌指数,都是在电子职业深耕多年的企业,关于工程师做选型时,假设价格不受约束,那么挑选大品牌必定没错。

  如前面所讲,电感是绝缘导线绕制而成的电磁感应元件,所以是导线就必定有阻抗,直流电阻是衡量电感重要质量之一,在电路中咱们是运用电感的理性特性,他的电阻特性就要越小越小,所以电感的直流电阻(DCR)值越小越好,任何类型的电感都遵从这条规矩。

  电感的感值越大,阻挠电流的改动越显着。实践规划需求选的电感值,与实践运用的电路有关,对应的电路依据完成的功用都有详细的核算公式,或许核算东西。

  比方,功率电感运用在DCDC电压转化电路中,详细电路中所需求的电感值,所选用的DCDC转化芯片都现已有引荐值,这个是厂商现已结合芯片作业核算好的,咱们直接依照厂商的引荐选用不同厂家,不同封装的电感即可;

  留意一点,对与DCDC电压转化电路,功率电感的感值并不是十分确认有必要选用某个值,假设依据实践核算得出的结果是4.1uH,那么实践的电感并没有4.1uH这个感值,此刻选用3.3uH和4.7uH对DCDC转化电路都是能够正常作业的,仅仅感值偏大偏小的利害不同算了,本身DCDC的作业状况是动态的,而核算是依据特定状况参数核算而来,并非契合恣意状况的场景。

  比方DCDC电路中,电感值略微大一点,纹波会好一些,可是动态呼应会差一些,电感值小了动态呼应会好,可是对应纹波会受影响。详细取舍要详细问题详细对待,小编的经历仍是优先确保动态呼应好一些,究竟纹波还有其他途径处理。

  如下是TI的TPS562200降压芯片的引荐电路,规格书中有不同运用场景对应引荐的电感值,以及核算公式。

  精度是指对应标称感值的精度,任何电子元器材制造出来都会存在差错,精度是衡量以标称值为中心的上下误差,不同运用场景电感精度规模不同,以及对精度的要求也不同;

  功率电感的精度首要是J,K,M,N几个档位,一些高频电感,特别是运用在射频电路的贴片高频电感,首要精度规模是W,B,C,D几个档位,一般感值越小的运用场景,对精度要求越高。

  电感是电路阻挠电流改动的一种性质,所以电感本身能都接受的电流就叫额外电流。

  如下图所示,功率电感中有两个额外电流,Saturation Current 饱和电流和Heat Rating Current温升电流,在实践选型中咱们是以那个为选型依据呢?

  最牢靠的办法是作业电流以饱和电流与温升电流中的最小者为选型依据而且一般依照80%的降额选型。

  饱和电流是指电感加电流后,电流逐步增大时,磁芯会进入饱和状况,电感值会逐步下降,当电感值下降到30%时的电流值称为饱和电流;

  关于温升电流,实践规划中也要留意,假设电感所在的PCB周围有高发热器材,会使电感的温度上升的更加速更加高,那么挑选电感时温升电流要考虑更大的余量,来防止电感温度过高;

  电感在终端电极或导体匝数之间有比较低的分布电容。它本身的电感和分布电容在必定频率上会发生谐振,这个频率叫做自谐振频率。

  当频率超越自谐振频率的时分,电感也不再呈理性。所以电感选型时,咱们要留意自己运用电路中的作业频率,必定要挑选自谐振频率远远高于咱们实践电路的频率,相差越大越好。

  作业温度是指电感本体正常作业所能接受的温度规模,这个不同于的做成的电子产品作业温度规模,一般咱们是依据界说的产品运用场景以及内部规划结构来决议咱们挑选什么温度规模的电感。温度规模越宽适用的场景就越多,一同价格也就越贵。

  做消费类的电子产品也不完全不会用到工业级或车规级的物料,这个取决与产品的规划,假设产品功耗高,体积小,发热严峻,那么内部电感方位的温升过大,高于电感本身的额外作业温度,那么就需求考虑运用更高温度等级的电感了。

  不同类型的电感,封装不同,取决于原料,磁芯、线圈等。高频电感一般是贴片封装,如0201/0402/0603等,和贴片电阻电容的封装相同;

  在选型时要依据本身电路所需求的感值、额外电流来确认所选的功率电感尺度,往往都新的规划是先确认感值和额外电流,封装不会作为决议因素,除非是现已规划好的产品在做选型代替,那么封装有必要相同,反而其他参数在必定规模内能够恰当放宽,那也是由于最初规划时留有比较充沛的余量才能够。

  今日关于电感和功率电感选型的收拾共享就这些,希望能帮到咱们,如有个人观点不对的也欢迎指出,咱们一同沟通学习。

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