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功率电感如何准确理解其电气特性的涵义?

菜鸟
2021-07-24 14:13 1楼

DC/DC升压降压电路中,功率电感是仅次于IC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(),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,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=R201+α(t-20),

备注:Rt代表温度t时的电阻值,R2020℃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)

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)

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=4050℃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,请务必在最终应用时,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。

2TypMax的含义?

DCRIsatIrmsTyp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=1.1~1.2Typ值 ,Isat & Irms Max=0.8~0.9Typ值。

3、为什么DCRTyp,但饱和电流Isat和温升电流IrmsTypMax

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DCRTypDCRMax(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ITypIMax(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。


院士
2021-07-24 21:34 2楼

实用的资料,学习并且收藏了。

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