在DC-DC直流電源轉換器中,直流電源電感器是僅次于IC的核心元件.通過選擇恰當的直流電源電感器,能夠獲得較高的轉換效率.在選擇直流電源電感器時所使用的主要參數有直流電源電感值、額定電流、交流電阻、直流電阻等,在這些參數中還包括功率直流電源電感器特有的概念.例如,功率直流電源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,我們在這里對功率直流電源電感器的額定電流進行說明.
存在兩種額定電流的原因功率直流電源電感器的額定電流有"基于自我溫度上升的額定電流"和"基于直流電源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"是以元件的發熱量為指標的額定電流規定,超出該范圍使用時可能會導致元件破損及組件故障.
與此同時,"基于直流電源電感值的變化率的額定電流"是以直流電源電感值的下降程度為指標的額定電流規定,超出該范圍使用時可能會由于紋波電流的增加而導致IC控制不穩定. 此外,根據直流電源電感器的磁路構造的不同,磁飽和的傾向(即直流電源電感值的下降傾向)有所不同.圖1是表示不同磁路構造所導致的直流電源電感值的變化的示意圖.對于開磁路類型,隨著直流電流的增加,到規定電流值為止呈現比較平坦的直流電源電感值,但以規定電流值為境界直流電源電感值急劇下降.相反,閉磁路類型隨著直流電流的增加,透磁率的數值逐漸減少,因此直流電源電感值緩慢下降.
直流電源重疊特性示意圖功率直流電源電感規格書中對額定電流參數僅注明介質的飽和電流Isat值.
小常識:Isat與rms的區別Isat與Irms是我們工程人員常常會碰到的技術術語,但因有些客戶的問題,時常將兩者混淆,造成工程技術上的錯誤.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?我們在直流電源電感設計時,如何定義?
Isat:指磁介質的飽和電流,在下圖B-H曲線中,是指磁介質達到Bm對應的Hm所需的DC電流量的大小,對于直流電源電感,即直流電源電感下降到一定比例后的電流大小,如SRI1207-4R7M產品,直流電源電感下跌20%的電流為8.4A,則Isat=8.4A.Isat計算公式如下:
設截面積為S、長為l,磁導率為μ的鐵環上,繞以緊密的線圈N匝,線圈中通過的電流為I.則依磁路定律:
Hl/0.4π=NI=0.7958Hl對于同一材質及尺寸的鐵芯Hl依B-H曲線進行變化,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直流電源功率電感器的額定電流Irms:指直流電源電感產品的應用額定電流,也稱為溫升電流,即產品應用時,表面達到一定溫度時所對應的DC電流.
以下是以2520系列中的4.7uH疊層功率直流電源電感為例對比說明業界目前對直流電源電感器額定電流Irat、飽和電流Isat以及溫升電流Irms標識狀況.
推薦閱讀：
普及基礎知識：什么是逆變電路
基礎知識：三相異步電動機的制動方式簡介
三極管在直流電源中應用概述及使用誤區
穩壓電源有功功率和穩壓電源無功功率
上海市人民廣場附近的電動汽車充電樁地址
