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1、電感器特性參數及意義.表征電感器電器特性的參數,主要有:L、Q、DCR、SRF、IDC,檢驗其机械特性的方法主要有抗拉壓、抗震壓、抗沖擊、耐高溫、耐低溫.L:(電感)：電流通過導體時，產生符合右手螺旋定則的磁場，這種現象叫電磁感應，簡稱電感.電感的特性為：不允許電流做瞬間的變化。電感器（Inductor），凡能產生電感作用的器件統稱為電感器；一般電感由線圈構成的，所以又統稱電感線圈，為了增加電感量和Q值，並縮小體積，通常在線圈中加入鐵粉芯。電感值,國際單位為:亨利,其英文表示H.常用單位為:毫亨(mH)微亨(μH)表征線圈產生感生電動勢的能力.L的定
2、義式為:L=dψ/di(微分表達式)意義:磁通量相對于電流的變化率.L的計算公式:L=AL*N2L=4πuiN2Ae/le*108Al=4πui*Ae/le*108L:電感值(H)Al:電感系數(nH/N2)N:線圈匝數(turns)Ae:磁芯有效橫截面積(cm2)Le:磁路長度(或平均長度,cm)ui:磁芯材料的初始磁導率.實用經驗公式:L1/N12=L2/N22→L1=N12/N22*L2該經驗公式在磁力線尚未飽和時准确度很高,發生磁飽和以后,該公式失去效用.Q(qualityfactor):Q值是電感器的品質系數,用來表征電感器儲存能量与消耗能
3、量之間的關系.其數學表達式如下:Q值=貯存能量/消耗能量=XL/R=2πf*L/RXL:感抗(Ω)R:電阻(Ω)f:頻率(Hz)L:電感值(H)從Q值的定義式中,很明顯可以看出:Qd值越高越好,在數字通信電路中,Q值的大小直接影響著數据的傳輸速度.決定Q值高低的變量有三個,即是R:電阻(Ω)f:頻率(Hz)L:電感值(H).在穩恒電路中,電感器貯存的磁場能量為:E=½*L*I2E:能量(J)L:電感(H)I:電流(A)上式的意義在于:它很清楚地告訴我們,在大電流通過時,只有那些L值降低不大的電感器才可以貯存足夠多的磁場能量.這對于我們如何選用磁芯很有
4、幫助.DCR:(DirectCurrentResistance)直流電阻值是构成線圈本身導体的電阻.若已知線徑.線長和線材電阻率,則可直接計算其DCR值.DCR=ρ*4L/πd²(Ω)ρ:線材電阻率(Ω*m)L:線長(m)d:線的直徑(m)*.*需要特別指出的是:DCR的測量值隨溫度的不同而不同,溫度升高時,DCR也增大.這是因為溫度升高時,(所有金屬)自由電子的無規則運動速度加快,電子之間的碰撞更加劇烈,使得金屬材料的電阻率增大.所以在測量DCR時必須等線圈恢复至常溫.*.*一般情況下,DCR的標注值以20℃時的測量值為標準.溫度每上升1℃,其DC
5、R值增加0.4%.我們一般希望DCR值越小越好,因為多數情況下,DCR越小,電感器越不容易發熱,能夠承受更大的電流.但也偶有特殊.SRF:(SelfResonantFrequency)自共振頻率:所有的電感器在其繞組之間存在著電容性,稱為分布電容.隨頻率升高時,電感器的感抗(XL).交流電阻值(R)同時升高,但頻率高過某一個极限時,電感器的感抗急劇降低直至消失,而在特性上表現為電容性負載,使電感器發生這种現象的頻率點(XL=0),稱為該電感器的自共振頻率點,即為在此頻率之前,電感表現為感性,L>0,在此頻率之后表現為容性L<0.電路的設計者在設計電子
6、電路時,特別是高頻電路時已經考慮到電路的正常工作頻率,從而提出SRF一定要大于某一個限制值,以确保電路正常工作.影響電感器SRF值的因素有:磁芯材質,線徑,圈數(L值)IDC:(RatedCurrent)電流限制值,一般從兩個方面考評:一是基于電感值(L)的降低幅度,,標示為IDC1;二是基于正常工作時電感器線圈的溫升,標示為IDC2.IDC1:表征磁芯的耐電流特性,在電流增加時,磁芯是否達到飽和狀態.發生磁飽和時,L值急劇下降,失去正常作用,一般情況下,IDC1限值是在L值降低幅度小于等于10%确定的.IDC2:表征線圈可以承受電流的能力,在電流增
7、加時線圈是否會產生大量的熱而燒毀.線圈產生熱,是因為線圈本身有電阻,電流通過時其熱功率符合下列表達式:P=I2R當其產生的熱量大于其表面能夠散發的熱量時,線圈溫度便會升高.溫度升高時,其表面的散熱能力逐步增強,這樣一來,總能找到一個溫度點,使得線圈產生的熱量剛好等于其表面散失的熱量,此時,線圈的溫度不再升高,開始維持平穩,關鍵的是我們如何控制這個溫度點,使之不至于燒毀線圈.上式中,I适當時,線圈的溫度不需要升高太多(≦40℃)便可以達到熱平衡,這就是我們要尋找的IDC2.也就是線圈能夠正常工作時所允許通過的電流限值.考量一個電感器,除以上5個基本特性
8、參數外,還應考慮到它的使用可靠性.這一點是設計工程師們必須想到的.電感器的使用環境(溫度,濕度等)是否惡劣,
