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额定电流是功率电感选型的重要参考参数


功率电感是贴片电感中的一种,功率电感的选型在电源的设计中非常重要,在DC-DC转换器中,在DC-DC转换器中,功率电感器是仅次于IC的核心元件。正确选择功率电感,将能够有效的获得较高的转换效率。我们都知道,不管是功率电感还是贴片电感,它们选型需要参考多个参数,其中包含电感值、额定电流、直流电阻等。我们今天来说说这其中的额定电流。

其实在电感选型中需要考虑的额定电流有两种,一种是Heating Current,一种是Saturation Current。

贴片功率电感CD系列

功率电感在电路中使用时,当电流经过,通常都会消耗一定的功率。而消耗功率则会让电感温度上升,我们都知道,电感的工作温度是需要再一定的范围内的,超过的这个范围,将会影响电感器的性能。所以电感厂商为了确保电感可以再一定的温度范围内工作,一般会给出一个“基于电感温度上升的额定电流”,这就是Heating Current,这个参数的限定值是根据电流在电感上的热效应定义的,一般电感厂商的电感手册里,以Idc(直流电流)来表示这个电流。Heating Current定义为在电感上加上一定的直流电流,在自然对流的冷却条件下,电感上的温升为40°C时,电感里通过电流的电流值。当然不同厂商的Heating Current的定义可能略有出入,在进行电感选型时,有必要详细看一下数据表格下面的note。注意:评估Heating Current一般都是直流电流,因为直流电流不会导致电感的铁损,如果采用交流电流来评估的话,情况就复杂的多。Heating Current其实就是评估电感器的热效应,如果超过这个参数的话,电感过热将会导致无法正常使用。

电感中直流电流的增加时,电感透磁率的数值会逐渐减少,因此电感值会缓慢下降。电感厂家会根据电感的电感值的下降程度为指标的额定电流,'基于电感值的变化率的额定电流',即Saturation Current,中文翻译为饱和电流。大部分电感厂商将电感值下降20%时的通过电感直流电流作为额定电流。Saturation Current是以电感值的下降程度为指标的额定电流,在开关电源中,超出该范围使用时可能会由于纹波电流的增加而导致IC控制不稳定。

那么在实际使用中,功率电感应该选择哪个额定电流呢?简单来说,我们一般选择的是两个电流值里面比较小的那个作为设计限值,而考虑使得系统更可靠,一般在设计中还会作20%以上的降额使用。
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