电感技术指标及工作原理介绍

前面几篇有关磁珠的博文发表后，有读者留言让谈一下电感与磁珠的区别.。本人也看了几篇写电感和磁珠的文章，认为还是有必要写一下，使读者对两者的异同有更深入的了解。

磁珠已经在前面的博文里作了较详细的说明，相信大家对磁珠应该有一些了解，这里就先从电感谈起。

电感是由包括电阻、电容在内的三个最常用的无源元件之一。功能上主要作为电源转换电路中的储能元件、射频电路中感性负载和噪声滤波器元件应用。

电感器从生产工艺上分类主要有绕线式、薄膜和叠层电感；从结构上分为屏蔽和非屏蔽电感；从安装方式主要分为表面贴SMT和穿孔两类；从应用上主要有低频信号、功率和射频电感等；从材料上主要有磁性和非磁性材料，其中磁性材料有铁氧体，铁基磁粉芯等，非磁性材料主要有非磁性陶瓷等，其中铁氧体和铁基磁粉芯电感主要应用于低中高频，非磁性陶瓷电感主要用于射频应用。

电感的技术指标主要包括电感量L，直流电阻DCR，饱和电流Isat和温升电流Irms，自谐振频率SRF和品质因数Q等。

这里需要说明的是饱和电流的定义。当电感上流过的电流逐渐增大时，磁芯会逐渐进入饱和状态，电感值会逐渐下降。当磁芯完全饱和时，电感值会下降到相当于空心绕线的很小的感值。饱和电流通常的定义为当电感下降20%时的电流值。如下图所示的电感，饱和电流Isat值为3.6A左右。有些厂家会把饱和电流定义为电感下降10%或30%。在选择不同厂家电感进行比较时需要注意这一点。

电感的温升电流Irms是指当电感工作时，电感的温度上升较周围环境温度上升一定温度时的电感工作电流。因为温升是与电感消耗能量有关，而能量又与电流的有效值相关，故温升电流通常被标示为Irms.通常大多数厂家定义温度上升40C时为电感的温升电流值。也有些厂家会分别给出温度上升20C和40C的电流值，甚至会给出如下的温升电流曲线。

从上面的温升电流曲线我们可以看出，此电感温升20C时温升电流为1.8A左右,温升40C时电流为2.9A。

需要注意的是，温升电流的大小和曲线与实际测量的条件密切相关，国际上也并没有一个统一的测试方法和标准。通常测量电感的温升电流要将电感焊接到测试的PCB板上进行测量，因此PCB板上的线条宽度，PCB铜箔的厚度以及测试时间等都会影响到温升电流的测试结果。另外，电感在系统中的使用条件，也会对电感性能特别是温升特性产生很大的影响。比如，如果电感在系统中靠近发热量很大的器件如CPU或者散热器,则电感的温升电流会相应减小。如果是电感靠近系统的通风孔，温升电流会相应加大。

因此温升电流只是给系统设计者提供一个参考，具体在使用中最好能对电感做一个实际温度和温升测试。

电感的饱和电流和温升电流是从两个不同的技术侧面给设计者提供有关电感的更多的技术资讯，设计应者对这两个指标有深入的了解，这对提高系统设计的性能和可靠性会有很大帮助。