電感及磁珠的應用
一、 電感器分類:
工藝上來分,可以分為疊層的,繞線的,帶磁芯的,不帶磁芯的,效能上來分,可分為高q的,高srf的,低dcr的等,應用上有可分為高頻的,低頻的,功率型的,帶遮蔽的等。
常用電感的型別:
一般貼片電感、色碼電感、工型電感、共模電感、功率電感、磁珠等。
二、電感的引數:
1. 阻抗=電阻+感抗
電阻和直流電阻交流電阻有關,直流電阻指的是導線的電阻,交流電阻和工作頻率有關。工作頻率越高,趨膚效應越強,加上渦流損失,磁滯損失以及電磁輻射引起的能量損失等,都會使高頻電感的等效電阻(交流電阻)大大增加。一般交流電阻遠大於直流電阻。
2. 品質因數q表徵高頻電感的損耗效能。品質因數q定義為高頻電感器的感抗與其串聯的損耗電阻之比。q值越高,表明該電感器的儲能作用越強,損耗越小。
3. 自身諧振頻率srf。在srf上,高頻電感的阻抗幅值最大。
三、電感應用的一般要求
(1)額定電流
a. 一般建議電感器長期工作溫公升不超過30℃(表面貼型)或40 ℃(插裝型);保證電感量在應用範圍內。功率型器件工作時自身溫度不允許超過110 ℃。 限制溫公升是提高電感器工作可靠性和壽命的最重要手段。
b. 一般建議在廠家提供的額定電流範圍內工作。如果要超額使用,溫公升和電感量要求如a。
(2)電感量和q值變化
電感器在實際工作時的電感量不同於標稱電感量,引起變化的主要原因除了電流過大外,還包括:
a、 頻率
實際工作頻率與標稱電感的測試頻率不同。由於實際電感是有損耗的,因此感值隨著頻率而變化,電感精度也隨頻率而變化。因此選擇電感應該注意實際應用頻率時的電感量,遠離自諧振頻率srf。同樣,q的大小也是針對頻率而言的。
b、 溫度和濕度
溫度和濕度等環境因素變化時,線圈的電感和品質因數等引數會隨之變化。因此環境條件差的情況下要採用溫度穩定性高和有防潮措施的電感。
(3)額定工作溫度
各種具體型號的電感器都有規定的額定環境工作溫度範圍,在實際使用中不應超過規定的環境工作溫度。這是電感器正常工作的保證。如果額定電流超額使用,則要注意器件工作時自身溫度不超過材料額定溫度。
(4)設計裕量
由於電感器的各種引數都是在特定頻率、電流等環境條件下的定義的,考慮到器件的離散性、設計和布板因素和環境因素等,在設計時,器件的q值、電感精度都應留有一定的裕量。
(6)安裝
小電流電感優選表面貼裝的電感器,尤其是高頻電感。表面貼裝不僅生產效率高,體積小,且分布電容小,可靠性高。對器件密度高的單板尤其有利。
考慮到目前的成本相差懸殊,功率型電感優選插裝電感器,盡量不使用表面貼裝。
四、總結常用電感及磁珠的工作電流
1. 常用的貼片電感磁珠
一般貼片電感,如0603、0805、1206、1210等封裝的電感,承載電流(idc)能力較小,從幾毫安到幾百毫安,各個廠家有很多種不同的系列。但一般遵循這樣的規律,封裝越大,idc可以做的越大,感量越小,idc越大。繞線電感比疊層電感的idc要大。
例如奇力新的電感:
cl系列(低頻):10nh - 33uh,5-300ma。srf大約只有10m-300m。
clh系列(高頻):1nh-330nh,100ma-500ma。做到較高的q值和srf。srf一般500m- 10g。
我們濾波中常用的0805封裝的10uh的貼片電感(疊層)idc只有20ma左右的樣子,10nh、33nh的也只能做到50ma的樣子。所以在設計的時候應該注意電流的大小選擇適當的電感。
而1210-10uh (nlcv32t-100k-pf貼片)的繞線電感器可以做到500ma的樣子。
一般貼片磁珠可承載電流較大,可以從幾百毫安到幾個安培的樣子,一般阻值越大,idc越小,封裝越大,idc越大一點。
磁珠也分很多種型號:sb,fb,gb,pb,upb,nb。
我們公司常用的磁珠為sb(普通磁珠),pb(大電流磁珠)。
sb系列0603封裝的常用的磁珠(從50歐姆到500歐姆)額定電流一般為200ma-400ma的樣子;0805封裝的額定電流可以到300ma-600ma。
pb系列0603封裝的額定電流一般為1.5a-3a,0805封裝的一般為2a-3a。1206封裝的一般為2a-4a。
2. 其它電感
色碼電感10uh不同封裝的idc可以從200ma-500ma左右,33uh可以達到100ma-400ma左右。
外掛程式罐狀電感thi1009-331(330uh) 最大電流0.6a
共模電感lcl-301f 300uh 最大電流 2a
共模電感lcl-102b 1mh 最大電流 0.6a
共模電感lcl-301e 300uh 最大電流 3a
共模電感lcl-203 20mh 最大電流 0.6a
工型電感l0608-2.0 2uh 最大電流 2a
共模電感lcl 20-010 最大電流 0.2a
貼片功率電感dhc-7342-12uh 額定電流13a
貼片功率電感lss57s30-330(33uh) 額定電流0.75a
可以看出,這些大體積的電感承載電流能力較強,但個體差異很大,具體應用中請務必參考規格書。
磁珠與電感
磁珠的功能 主要是消除存在於傳輸線結構 電路 中的rf雜訊,rf能量是 疊加在直流傳輸電平上的交流正選波成分,直流成分是需要的有用訊號,而射頻 rf能量卻是無用的電磁干擾沿著線路傳輸和輻射 emi 該器件允許交流訊號通過。而過濾交流訊號。磁珠有很高的電阻率和磁導率,它等效於電阻和電感串聯,但電阻值和...
電感和磁珠的區別
電感是儲能元件,而磁珠是能量轉換 消耗 器件 電感多用於電源濾波迴路,磁珠多用於訊號迴路,用於emc對策磁珠主要用於抑制電磁輻射干擾,而電感用於這方面則側重於抑制傳導性干擾。兩者都可用於處理 emc emi問題。磁珠是用來吸收超高頻訊號,象一些rf電路,pll,振盪電路,含超高頻儲存器電路 ddr ...
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