哈嘍，今天要介紹的是有關(guān)電感磁芯的飽和度介紹，讓我們一起看起來(lái)吧~

通過(guò)電感峰值電流，我們可以發(fā)現(xiàn)電感上產(chǎn)生了什么。很容易會(huì)知道，隨著通過(guò)電感的電流增加，它的電感量會(huì)減小。這是由于磁芯材料的物理特性決定的。電感量會(huì)減少多少就很重要了：如果電感量減小很多，轉(zhuǎn)換器就不會(huì)正常工作了。當(dāng)通過(guò)電感的電流大到電感實(shí)效的程度，此時(shí)的電流稱為“飽和電流”。這也是電感的基本參數(shù)。

實(shí)際上，轉(zhuǎn)換電路中的開(kāi)關(guān)功率電感總會(huì)有一個(gè)“軟”飽和度。要了解這個(gè)概念可以觀察實(shí)際測(cè)量的電感Vs DC電流的曲線：

當(dāng)電流增加到一定程度后，電感量就不會(huì)急劇下降了，這就稱為“軟”飽和特性。如果電流再增加，電感就會(huì)損壞了。

注意：電感量下降在很多類的電感中都會(huì)存在。例如：toroids，gapped E-cores等。但是，rod core電感就不會(huì)有這種變化。

有了這個(gè)軟飽和的特性，我們就可以知道在所有的轉(zhuǎn)換器中為什么都會(huì)規(guī)定在DC輸出電流下的最小電感量;而且由于紋波電流的變化也不會(huì)嚴(yán)重影響電感量。在所有的應(yīng)用中都希望紋波電流盡量的小，因?yàn)樗鼤?huì)影響輸出電壓的紋波。這也就是為什么大家總是很關(guān)心DC輸出電流下的電感量，而會(huì)在Spec中忽略紋波電流下的電感量

飽和電流ISAT一般是標(biāo)注在電感值衰減在10%、30%或40%之情況下的偏置電流。以氣隙鐵氧體而言，因其飽和電流特性非常急遽，10%與40%相差不大，可參考圖4。但如果是鐵粉芯（如沖壓式電感），飽和曲線比較緩和，如圖9，電感衰減10%或40%的偏置電流相差很多，因此就飽和電流值，二種鐵芯將分開(kāi)探討如下。

對(duì)于一個(gè)氣隙鐵氧體，以ISAT作為電路應(yīng)用最大的電感電流上限點(diǎn)是合理的。但如果是鐵粉芯，因?yàn)榫忥柡吞匦?，即便?yīng)用電路最大電流超過(guò)ISAT也不會(huì)發(fā)生問(wèn)題，因此這種鐵芯特性最適合開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用。在重載時(shí)，雖然電感器之電感值較低，造成電流漣波因子較高，但現(xiàn)今的電容電流耐受度高，因此并不會(huì)成為問(wèn)題。在輕載時(shí)，電感器之電感值較大，有助于降低電感的漣波電流，進(jìn)而降低鐵損。

額定電流（IDC）

IDC值為當(dāng)電感溫升為Tr?C時(shí)的直流偏置。規(guī)格書同時(shí)標(biāo)注其在20?C的直流電阻值RDC。依銅導(dǎo)線的溫度系數(shù)約為3,930 ppm，在Tr溫升時(shí)，其電阻值為RDC_Tr = RDC（1+0。00393Tr），其功耗為PCU = I2DCxRDC。此銅損功耗在電感器表面散逸，可計(jì)算出電感的熱阻ΘTH：

相同系列及尺寸的電感，因表面散熱面積一樣，其計(jì)算所得之熱阻也相差無(wú)幾；換句話說(shuō)，可以估算不同電感的額定電流IDC。不同系列（封裝）的電感，其熱阻也不同。

在DC-DC轉(zhuǎn)換器中，電感器是僅次于IC的核心元件。通過(guò)選擇恰當(dāng)?shù)碾姼衅?，能夠獲得較高的轉(zhuǎn)換效率。在選擇電感器時(shí)所使用的主要參數(shù)有電感值、額定電流、交流電阻、直流電阻等，在這些參數(shù)中還包括功率電感器特有的概念。例如，功率電感器的額定電流有兩種，它們之間的差異是什么呢？

為了回答這樣的疑問(wèn)，我們?cè)谶@里對(duì)功率電感器的額定電流進(jìn)行說(shuō)明。

存在兩種額定電流的原因  

功率電感器的額定電流有"基于自我溫度上升的額定電流"和"基于電感值的變化率的額定電流"兩種決定方法，分別具有重要的意義。"基于自我溫度上升的額定電流"是以元件的發(fā)熱量為指標(biāo)的額定電流規(guī)定，超出該范圍使用時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致元件破損及組件故障。

與此同時(shí)，"基于電感值的變化率的額定電流"是以電感值的下降程度為指標(biāo)的額定電流規(guī)定，超出該范圍使用時(shí)可能會(huì)由于紋波電流的增加而導(dǎo)致IC控制不穩(wěn)定。此外，根據(jù)電感器的磁路構(gòu)造的不同，磁飽和的傾向（即電感值的下降傾向）有所不同。

對(duì)于開(kāi)磁路類型，隨著直流電流的增加，到規(guī)定電流值為止呈現(xiàn)比較平坦的電感值，但以規(guī)定電流值為境界電感值急劇下降。相反，閉磁路類型隨著直流電流的增加，透磁率的數(shù)值逐漸減少，因此電感值緩慢下降。

功率電感規(guī)格書中對(duì)額定電流參數(shù)僅注明介質(zhì)的飽和電流Isat值。

小常識(shí)：Isat與rms的區(qū)別

Isat與Irms是工程人員常常會(huì)碰到的技術(shù)術(shù)語(yǔ)，但因有些客戶的問(wèn)題，時(shí)常將兩者混淆，造成工程技術(shù)上的錯(cuò)誤。Isat與Irms兩者分別表示什么，中文又是指什么? Isat與Irms兩者如何定義，它們與那些因素有關(guān)?我們?cè)陔姼性O(shè)計(jì)時(shí)，如何定義?

Isat：指磁介質(zhì)的飽和電流，是指磁介質(zhì)達(dá)到Bm對(duì)應(yīng)的Hm所需的DC電流量的大小，對(duì)于電感，即電感下降到一定比例后的電流大小，如SRI1207-4R7M產(chǎn)品，電感下跌20%的電流為8。4A，則Isat=8。4A。Isat計(jì)算公式如下：

設(shè)截面積為S、長(zhǎng)為l，磁導(dǎo)率為μ的鐵環(huán)上，繞以緊密的線圈N匝，線圈中通過(guò)的電流為I。則依磁路定律:

Hl/0。4π=NI=0。7958Hl

對(duì)于同一材質(zhì)及呎吋的鐵芯Hl依B-H曲線進(jìn)行變化，但在同一斜率下，Hl是不變的，因此:

N1*I1=Hl/0。4π=N2*I2

即:

N1/N2=I2/I1

Irms：指電感產(chǎn)品的應(yīng)用額定電流，也稱為溫升電流，即產(chǎn)品應(yīng)用時(shí)，表面達(dá)到一定溫度時(shí)所對(duì)應(yīng)的DC電流。

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