貼片電感是什么?電感和磁珠有什么區(qū)別?
信息來源于:互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布于:2021-11-26
貼片電感和電流是把電能轉(zhuǎn)化了而儲(chǔ)存起來了,然后還能釋放出來的,這就是為什么電容會(huì)放電的原因。
而電阻是把電能消耗掉了,轉(zhuǎn)化成了熱能,而不能再釋放出來。電容是把電能轉(zhuǎn)化為電勢能,貼片電感是把電能轉(zhuǎn)化為磁能,電勢能能放電,磁能生電,而熱能則不能通過電阻給轉(zhuǎn)化回來了。所以電阻是消耗了能量。電感和電容都對(duì)電流有阻礙作用,電感是維持電流的作用,電感是通直阻交流,因?yàn)橹绷麟娡ㄟ^電感是沒意義的,因?yàn)榇艌鰶]有變化。而電容是維持電壓的,是通之流隔交流,因?yàn)橹绷麟娐分械碾娙菹喈?dāng)于開路,電容是維持電壓的。
電感在電流下有延遲作用,電感線圈通電時(shí),產(chǎn)生自感電動(dòng)勢u=dψ/dt=L?di/dt.根據(jù)楞次定律:當(dāng)i增加時(shí)感應(yīng)電流的方向與i相反,電感線圈剛通電時(shí),電流變化很快,感應(yīng)電流很大,它與原電流相疊加,使得線圈中的電流只能從0開始增大,直到電流變化趨于0,這時(shí)線圈中的電流才能達(dá)最大。所以說,電感線圈有延時(shí)作用。
電感器可以利用其通直阻交特性實(shí)現(xiàn)濾波功能;并且可以與電容器組合成不同的濾波電路。形象的說;濾波就是阻擋像波浪一樣起伏變化的交流信號(hào);因此;交流成分是濾波的對(duì)象;而濾波交流成分;可以得到純凈的直流成分;貼片電感器在電源端;整流電路后一般實(shí)現(xiàn)濾波功能。
關(guān)于貼片電感的保質(zhì)期,相信大家都有所了解,一般是6個(gè)月,具體要看制作工藝和保存環(huán)境,使用壽命方面,我們要先從磁性材料的特性說起,通常說的鐵氧體材料是經(jīng)過1000多度高溫?zé)T,因此具有很高的強(qiáng)度,可永久保固;然后是漆包銅線,一般在選用電感時(shí),都會(huì)根據(jù)電感量,直流電阻DCR,直流電流IDC作出評(píng)估,電流通常是減半使用,電阻當(dāng)然是越小越好,如果各項(xiàng)參數(shù)都滿足,那么線圈工作起來就會(huì)很輕松,當(dāng)電感安裝到PCB板上之后就可以永久保固。當(dāng)然在惡劣環(huán)境下工作,或者不按要求使用,壽命會(huì)相應(yīng)減少。
電感作用分別有過濾高頻信號(hào)和與MOSFET管、電容等組成直流電轉(zhuǎn)換電路。如果電感本身受到外界的影響,勢必影響到CPU電壓的穩(wěn)定性,進(jìn)而對(duì)CPU的超頻性能甚至默認(rèn)頻率下的穩(wěn)定性造成一定的影響。
磁珠已經(jīng)在前面的博文里作了較詳細(xì)的說明,相信大家對(duì)磁珠應(yīng)該有一些了解,這里就先從電感談起。
電感是由包括電阻、電容在內(nèi)的三個(gè)最常用的無源元件之一。功能上主要作為電源轉(zhuǎn)換電路中的儲(chǔ)能元件、射頻電路中感性負(fù)載和噪聲濾波器元件應(yīng)用。
電感器從生產(chǎn)工藝上分類主要有繞線式、薄膜和疊層電感;從結(jié)構(gòu)上分為屏蔽和非屏蔽電感;從安裝方式主要分為表面貼SMT和穿孔兩類;從應(yīng)用上主要有低頻信號(hào)、功率和射頻電感等;從材料上主要有磁性和非磁性材料,其中磁性材料有鐵氧體,鐵基磁粉芯等,非磁性材料主要有非磁性陶瓷等,其中鐵氧體和鐵基磁粉芯電感主要應(yīng)用于低中高頻,非磁性陶瓷電感主要用于射頻應(yīng)用。
電感的技術(shù)指標(biāo)主要包括電感量L,直流電阻DCR,飽和電流Isat和溫升電流Irms,自諧振頻率SRF和品質(zhì)因數(shù)Q等。
這里需要說明的是飽和電流的定義。當(dāng)電感上流過的電流逐漸增大時(shí),磁芯會(huì)逐漸進(jìn)入飽和狀態(tài),電感值會(huì)逐漸下降。當(dāng)磁芯完全飽和時(shí),電感值會(huì)下降到相當(dāng)于空心繞線的很小的感值。飽和電流通常的定義為當(dāng)電感下降20%時(shí)的電流值。如下圖所示的電感,飽和電流Isat值為3.6A左右。有些廠家會(huì)把飽和電流定義為電感下降10%或30%。在選擇不同廠家電感進(jìn)行比較時(shí)需要注意這一點(diǎn)。
電感的溫升電流Irms是指當(dāng)電感工作時(shí),電感的溫度上升較周圍環(huán)境溫度上升一定溫度時(shí)的電感工作電流。因?yàn)闇厣桥c電感消耗能量有關(guān),而能量又與電流的有效值相關(guān),故溫升電流通常被標(biāo)示為Irms.通常大多數(shù)廠家定義溫度上升40C時(shí)為電感的溫升電流值。也有些廠家會(huì)分別給出溫度上升20C和40C的電流值,甚至?xí)o出如下的溫升電流曲線。
從上面的溫升電流曲線我們可以看出,此電感溫升20C時(shí)溫升電流為1.8A左右,溫升40C時(shí)電流為2.9A.
需要注意的是,溫升電流的大小和曲線與實(shí)際測量的條件密切相關(guān),國際上也并沒有一個(gè)統(tǒng)一的測試方法和標(biāo)準(zhǔn)。通常測量電感的溫升電流要將電感焊接到測試的PCB板上進(jìn)行測量,因此PCB板上的線條寬度,PCB銅箔的厚度以及測試時(shí)間等都會(huì)影響到溫升電流的測試結(jié)果。另外,電感在系統(tǒng)中的使用條件,也會(huì)對(duì)電感性能特別是溫升特性產(chǎn)生很大的影響。比如,如果電感在系統(tǒng)中靠近發(fā)熱量很大的器件如CPU或者散熱器,則電感的溫升電流會(huì)相應(yīng)減小。如果是電感靠近系統(tǒng)的通風(fēng)孔,溫升電流會(huì)相應(yīng)加大。
因此溫升電流只是給系統(tǒng)設(shè)計(jì)者提供一個(gè)參考,具體在使用中最好能對(duì)電感做一個(gè)實(shí)際溫度和溫升測試。