文章目錄

• 電感的三個(gè)電流
• • 飽和電流Iast
  • 溫升電流Irms
  • 額定電流
  • 總結(jié)
• 電感的高頻模型

電感的三個(gè)電流

電感電流是電感選型中最重要的參數(shù)之一。在閱讀不同廠家的電感手冊(cè)時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，各個(gè)廠家的標(biāo)注方式各不相同，有的廠家手冊(cè)只有一個(gè)額定電流。有的廠家會(huì)標(biāo)注兩個(gè)，一個(gè)是飽和電流，一個(gè)是溫升電流。有的廠家會(huì)標(biāo)注飽和電流和溫升電流的典型值和最大值。

飽和電流Iast

飽和電流一般是指相對(duì)初始電感值衰減30%（一些廠家是10%，40%）時(shí)的偏置電流。

飽和電流為什么會(huì)存在呢？因?yàn)殡姼幸话愣己写判?#xff0c;特別是功率電感，磁芯是存在磁飽和的，什么是磁飽和呢？

由于磁芯材料自身的特性，通過(guò)的磁通量是不可以無(wú)限增大的，通過(guò)一定體積導(dǎo)磁材料的磁通量達(dá)到一定數(shù)量將不再增加，無(wú)論是增加電流或者匝數(shù)，這時(shí)就是達(dá)到了磁飽和。當(dāng)電流已經(jīng)使磁芯飽和，再增大電流，也基本不會(huì)再使磁通量增加或者說(shuō)增加很少，等同于空芯電感的增量。因?yàn)轱柡椭蟠判臼プ饔?#xff0c;等同于空芯電感。電流增大而磁通量不增加，那么電感阻礙電流變化的作用就沒(méi)有了。也就是電感器失去了作用，這時(shí)的磁芯完全飽和。

在電流比較小的時(shí)候，單位電流產(chǎn)生的磁通量與電流成正比，即磁芯的磁導(dǎo)率為常數(shù)。而隨著電流慢慢變大，單位電流所產(chǎn)生的磁通量的增量是下降的，也就是說(shuō)，隨著電流的增加，磁導(dǎo)率是慢慢下降的，因此，電感的感量也下降，也就有了前面電感飽和時(shí)電感值衰減30%的定義。

那么飽和電流到底是有效值還是瞬時(shí)值呢？（畢竟用于開(kāi)關(guān)電源中，電感電流是直流上面疊加交流分量，并且交流分量還不小，這個(gè)必須搞清楚）

飽和電流可以理解為瞬間值，因?yàn)殡姼械娘柡驮蚴且驗(yàn)榇判撅柡?#xff0c;只要電流達(dá)到一定程度，就會(huì)使磁芯飽和，而且無(wú)論你是什么時(shí)候達(dá)到。所以在電路設(shè)計(jì)中，一定不要讓電感的最大電流瞬間值超過(guò)其飽和電流。

溫升電流Irms

一般指電感自我溫升溫度不超過(guò)40℃時(shí)的電流。

我們來(lái)看一個(gè)順絡(luò)的某電感參數(shù)。

可以看到，電感的工作溫度范圍是-40℃到+125℃，括號(hào)說(shuō)明包含自我溫升。也就是說(shuō)，當(dāng)電路工作環(huán)境溫度為85℃時(shí)，只要我們的電感電流不超過(guò)溫升電流，就沒(méi)有問(wèn)題。（當(dāng)然，我們會(huì)留一些裕量）

那環(huán)境溫度小于85℃時(shí)，是不是就可以超過(guò)額定溫升電流使用呢？

理論上超一點(diǎn)沒(méi)有問(wèn)題，但是不建議。因?yàn)闀?huì)有新的問(wèn)題。那么超過(guò)多少不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題呢？沒(méi)有一個(gè)定值。并且，因?yàn)槌^(guò)溫升電流后，溫升隨電流增加上升是很快的，近乎指數(shù)，所以無(wú)論環(huán)境溫度是多少，最好都不要使電感電流超過(guò)溫升電流。

那么這個(gè)溫升電流是有效值還是瞬間值呢？

答案是有效值。溫升電流說(shuō)的是使溫度上升到一定值的電流大小，這不就是有效值的定義么，其符號(hào)rms也說(shuō)明了這一點(diǎn)

額定電流

額定電流其實(shí)就是包含了前面兩個(gè)飽和電流和溫升電流。這兩個(gè)都叫額定電流，工作時(shí)溝通方便，有時(shí)籠統(tǒng)說(shuō)額定電流是多少，其實(shí)就是那兩個(gè)電流中的小者。

有的廠家的規(guī)格書(shū)中只標(biāo)明了一個(gè)額定電流，設(shè)計(jì)時(shí)把它當(dāng)作電流上限，并保留20%-30%的裕量即可。

為什么上圖中，最大值比典型值要小呢？

因?yàn)榈湫椭抵傅氖请姼猩a(chǎn)出來(lái)后，電流參數(shù)平均是某個(gè)值。而設(shè)計(jì)電路時(shí)，我們是要所用的所有電感都能滿足要求，而標(biāo)注的max值就是廠家站在用戶的角度標(biāo)注的，只要你的設(shè)計(jì)不超過(guò)這個(gè)最大值，那么就ok。也就是所有電感的電流值都比這個(gè)max值要大，自然max就比典型值要小了。

總結(jié)

1、電感的額定電流，包含飽和電流和溫升電流
2、在電路設(shè)計(jì)中，電感的最大電流瞬間值不能超過(guò)飽和電流，電流有效值 ，也不能超過(guò)溫升電流。一般情況下，需要留20%-30%左右的裕量。

電感的高頻模型

為什么叫高頻模型？難道在低頻時(shí)不成立嗎？

當(dāng)然不是，僅僅只是因?yàn)樵诘皖l的時(shí)候，我們可以把電感當(dāng)作理想的，因?yàn)槠浞植茧娙莸挠绊懣梢院雎?/strong>。而我們需要知道的是，即使我們?cè)诘皖l率時(shí)也用高頻模型，我們得到的結(jié)果也和不適用高頻模型時(shí)基本是一樣的。而一件事情如果能選用更簡(jiǎn)單的描述，就不會(huì)選用更復(fù)雜的。所以在低頻時(shí)，我們可以把電感當(dāng)作理想的，因?yàn)樗?jiǎn)單。