温升电流和饱和电流(电感和磁珠基本知识学习笔记)
Posted
篇首语：知识的领域是无限的,我们的学习也是无限期的。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了温升电流和饱和电流(电感和磁珠基本知识学习笔记)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
温升电流和饱和电流(电感和磁珠基本知识学习笔记)
电感是当年奥斯特和法拉第研究发现的产物，分别是电生磁和磁生电原理。无论大家看到的电感外形是什么样的，最终的形态都是线圈围绕磁芯材料。当电流流过线圈后，在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会生成感应电流，从而抑制电流的变化。所以电感一般都是储能器件，也有一定的滤波功能，但是不常用，一般是利用电生磁的原理实现滤波，且对低频信号滤波效果更好（低频阶段电感Q值较大，且DCR较小）。
电感的等效电路如下图所示：
其中，L是结构电感；C是分布电容，R是并联等效损耗。所以，电感是有容性和感性两种属性的。
电感选择主要参考下面这几个参数：
L（电感量）
额定电流
DCR（直流电阻）
Q（品质因子）
SRF（自谐频率）
L（电感量）
电感的作用是抑制电流的改变，电感量是衡量其抑制电流改变的特性。一个电感的电感量受磁芯材料、磁芯形状尺寸、线圈数、线圈形状和大小等因素影响，具体公式就不在此赘述。
额定电流
额定电流主要考虑两个参数：温升电流和饱和电流。且额定电流是选择两者中相对小的那个参数，如下是某款电感datesheet的描述。
其中温升电流，顾名思义，就是让电感温度升高的电流值；具体定义为电感在通入外加电流使表面温度从初始表面温度（20℃）上升到一定温度时的直流电流值（一般功率电感的温升是40℃）；温升电流的大小取决于电感直流电阻，直流电阻越小则温升容许电流越大。
饱和电流则定义为电感在通入外加电流而导致电感量下降一点幅度时的电流值（一般下降的幅度是30%）。电感磁体材料和线圈结构的设计会影响磁饱和电流的大小。
下图是温升电流和饱和电流的示意图，额定电流为两者中的最小者。
DCR (直流电阻)
电感的直流电阻指在无交流信号下测得的电阻。在电感的设计中，都要求使直流电阻尽可能小有利于降低产品损耗。其量度单位是欧姆，通常标称为最大值。
Q (品质因子)
电感的Q值是电感相对损耗的一个度量，被称为“品质因子”。它的定义是电感储能与耗能的比值，即电抗与有效电阻的比值；即Q值越大，相对电感值越大。
品质因子与频率关系
电感与频率关系
SRF (自谐频率)
自谐频率是指电感的分布电容和电感量发生谐振的频点。在这个频率下，电感感抗与分布电容容抗相等并且互相抵消，整体表现为电抗为零，在自谐频率处电感失去储能能力而表现出高阻的纯电阻特性。即在自谐频率点电感的Q值为零。
所以，储能型电感一般考虑上述几个因素，下图是某款电感产品的参数截图。
而磁珠，虽然外形与电感差不多，但是工作原理还是千差万别的。磁珠是一种能量转换（消耗）器件，依靠将电能转换为热能来滤波，不会对电路构成二次干扰。
磁珠（bead）的主要参数:
阻抗： 磁珠的单位是欧姆，而且是固定频率下的欧姆值，如20ohm@100Mhz。
DCR
额定电流
下图是某产品的参数截图
磁珠选型时，需要考虑上述三个参数，也需要查看阻抗-频率特性曲线，选择特性曲线满足滤波要求的产品。
从EMC（电磁兼容）的层面说，由于磁珠能将高频噪声转换为热能，因此具有非常好的抗辐射功能，是常用的抗EMI器件，常用于用户接口信号线滤波、单板上高速时钟器件的电源滤波等。
相关参考
环形变压器绕线机原理(电感知识：参数、线圈、作用、与磁珠的联系与区别、注意事项)
一、电感器的定义1.1电感的定义：电感是导线内通过交流电流时，在导线的内部及其周围产生交变磁通，导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。当电感中通过直流电流时，其周围只呈现固定的磁力线，不随时间而变化；可是当...
环形变压器绕线机原理(电感知识：参数、线圈、作用、与磁珠的联系与区别、注意事项)
一、电感器的定义1.1电感的定义：电感是导线内通过交流电流时，在导线的内部及其周围产生交变磁通，导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。当电感中通过直流电流时，其周围只呈现固定的磁力线，不随时间而变化；可是当...
环形变压器绕线机原理(电感知识：参数、线圈、作用、与磁珠的联系与区别、注意事项)
一、电感器的定义1.1电感的定义：电感是导线内通过交流电流时，在导线的内部及其周围产生交变磁通，导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。当电感中通过直流电流时，其周围只呈现固定的磁力线，不随时间而变化；可是当...
磁珠有很高的电阻率和磁导率，他等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都随频率变化。他比普通的电感有更好的高频滤波特性，在高频时呈现阻性，所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗，从而提高调频滤波效果。...
传统的D类功放IC输出需要外加电感滤波，以双声道为例需要4个电感，音频的电子工程师从成本角度考虑一直希望磁珠能够取代电感。电感和磁珠的价格差异显著，这推动了D类音频功放IC滤波设计加速步入无电感时代。深圳市永...
电感器是一种电路元件，会因为通过的电流的改变而产生电动势，从而抵抗电流的改变。电感器的结构类似于变压器，但只有一个绕组，一般由骨架、绕组、屏蔽罩、封装材料、磁心或铁心等组成。如果电感器在没有电流通过的...
电感器是一种电路元件，会因为通过的电流的改变而产生电动势，从而抵抗电流的改变。电感器的结构类似于变压器，但只有一个绕组，一般由骨架、绕组、屏蔽罩、封装材料、磁心或铁心等组成。如果电感器在没有电流通过的...
...特点等各种小知识，今天来为大家分享一下关于工字电感电流的一些知识，大电流工字电感的特性详解。我们要知道工字电感的电流是与它的感值有关系的。也就是说普通的工字电感电流能做到多大是要看感值的，工字电感感值...
报废TDK贴片磁珠回收(TDK新款叠层片式铁氧体磁珠额定电流提高两倍电阻下降一半)
...层片式铁氧体磁珠，该产品采用IEC0603封装(EIA0201)，额定电流是现有MPZ0603-C系列的两倍，但直流电阻缺只有一半。 由于采用了新开发的内部电极技术，TDK能够将直流电阻降至36mΩ，从而将额定电流提高到1900mA。 MPZ0603-H系列在100MHz...
...圈为例，简单介绍下电感的基本原理如上图所示，当恒定电流流过线圈时，根据右手螺旋定则，会形成一个图示方向的静磁场。而电感中流过交变电流，产生的磁场就是交变磁场，变化的磁场产生电场，线圈上就有感应电动势，...