谈论电感额定电流时,我们在谈什么
时间:2022-08-13 08:30:02
在电感选型中,我们主要研究8个基本要素:感应值、耐温性、额定电流、质量因素、直流电阻、自谐频率、尺寸、价格。
额定电流的研究有两个方向——
1. 根据电感值变化率的额定电流,磁介质达到最大值DC电流,即饱和电流(Isat);
2. 额定电流是基于电感温度上升,即当产品应用时,当表面达到一定温度时对应的DC电流,又称:温升电流(Irms);
在实际选择中,我们将把两个电流中的较小值作为电感的额定电流。
但是,有一点需要注意:当我们谈论电感饱和时,我们实际上是在谈论铁芯饱和,如功率电感。对于没有铁芯的空心电感,如射频电感,没有饱和电流。
磁饱和特性可在其磁化曲线(也称:BH在曲线或磁滞曲线中可,当磁场强度H增加时,磁感应强度B在磁饱和后逐渐趋于最大值,B但其增长率比饱和前小几个数量级。
在磁饱和特性中,铁磁性材料由磁类组成。磁化前,磁类磁场随机排列,磁场相互抵消,整体磁场足以忽略。材料施加外部磁场强度H后,磁类重新排列,小磁场方向与外部磁场平行,形成更大的磁场。磁场强度H越大,磁类转换方向形成的磁导率μ磁感应强度B越大。当外部磁场强度大于一定值时,磁导率磁导率达到最大值,可以忽略磁场强度增加产生的磁感应强度变化。此时,磁化强度接近固定值,即磁饱和。
感应取决于磁导率μ,绕组等效匝数N,磁路等效截面积S,电感线圈等效磁路长度——
空气的磁导率几乎等于真空的磁导率μ0.性能优异的磁性材料μ可达2000μ0.对于功率电感,感值范围一般为0.1uH到几mH,射频电感通常是nH等级,少数可达uH。
在受限于匝数、体积的情况下,功率电感含铁芯以提高感量,而射频电感则没这个必要。磁导率随着电感电流的增加而增加μ随着磁场强度H增加到最大值,直到饱和度降低,最终变为1,相应的电感L也倾向于空心电感。因此,对于功率电感,我们控制饱和电流和温升电流,而射频电感不控制,规格书通常不描述。
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