器件基础知识电感器
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器件基础知识(电感器)
2.3 电感器
2.3.1 基本概念
2.3.2 在BOM中的分类
电感器在MRP II分为(1001~1007):
1001 高频插装电感(固定插装)
1002 可变电感(感值可变,插装或贴片)
1003 片状电感(固定贴片)
1004 共模电感(插装或贴片)
1005 空心线圈(插装或贴片)
1006 工频功率电感(固定插装)
1007 EMI磁珠(插装或贴片)
2.3.3 电感器应用的一般要求
(1)额定电流
选用电感时要注意厂家对额定电流的定义,正确使用,以防线圈过热和电感饱和。
a.一般建议电感器长期工作温升不超过30℃(表面贴型)或40 ℃(插装型);保证电感量在应用范围内。华为电气的功率型器件工作时自身温度不允许超过110 ℃。限制温升是提高电感器工作可靠性和寿命的最重要手段。
b.一般建议在厂家提供的额定电流范围内工作。如果要超额使用,温升和电感量要求如a。(2)电感量和Q值变化
电感器在实际工作时的电感量不同于标称电感量,引起变化的主要原因除了电流过大外,还包括
A、频率
实际工作频率与标称电感的测试频率不同。由于实际电感是有损耗的,因此感值随着频率而变化,电感精度也随频率而变化。因此选择电感应该注意实际应用频率时的电感量,远离自谐振频率SRF 。同样,Q 的大小也是针对频率而言的。 B 、 温度和湿度
温度和湿度等环境因素变化时,线圈的电感和品质因数等参数会随之变化。因此环境条件差的情况下要采用温度稳定性高和有防潮措施的电感。
(3) 额定工作温度
各种具体型号的电感器都有规定的额定环境工作温度范围, 在实际使用中不应超过规定的环境工作温度。这是电感器正常工作的保证。如果额定电流超额使用,则要注意器件工作时自身温度不超过材料额定温度。 (4)设计裕量
由于电感器的各种参数都是在特定频率、电流等环境条件下的定义的,考虑到器件的离散性、设计和布板因素和环境因素等,在设计时,器件的Q 值、电感精度都应留有一定的裕量。 (5)不选用极限和边缘规格
对于标准产品,不建议选用各分类器件的极限规格。 (6) 安装
小电流电感优选表面贴装的电感器,尤其是高频电感。表面贴装不仅生产效率高,体积小,且分布电容小,可靠性高。对器件密度高的单板尤其有利。
考虑到目前的成本相差悬殊,功率型电感优选插装电感器,尽量不使用表面贴装。 2.3.4 插装固定差模电感应用注意点 选用类别
低频锰锌、镍锌铁氧体电感屏蔽电感、高导磁、镍锌类电感
工形电感
应用注意事项:
(1)在高频电路应用中,注意介质损耗:选用优质骨架减少介质损耗,例如高频瓷、聚苯乙烯等;对于超高频应用(100M 以上)不能使用铁氧体磁芯,只能采用空心线圈。
(2)电感额定电流要正确选用,以防电感饱和及线圈过热。一般要求工作电流(有效值)不超过厂家给的额定电流,自设计产品,要求工作电流下电感器长期工作产生的温升不超过40℃,电感量下降在应用允许范围内。 华为电气的功率型器件工作时最高温度不超过110 ℃,建议尖峰电流不超过额定电流的80%。
(3)电感器工作时自身最高温度不要超过额定温度,华为电气自行设计的功率电感自身温度不要超过110度。(注意:有些厂家产品的“工作温度”包括了器件自身温升,即,指器件工作温度,而不是环境温度。)
(4)当需要采用屏蔽罩时,用铜或铝可以减少损耗。
(5)根据我司开发人员实际经验,电源滤波电感选择10uH 时有最佳效果,电感量太高会造成过冲。
(6)功率电感线包层间应有绝缘带防匝间短路,漆包线用绝缘强度高的QA-2线,要浸漆处理。
(7)多引脚插装电感应有1脚方向标记,以防生产安装出错。 (8)设计非标电感器请考虑安规认证 2.3.5 固定表面贴差模电感应用注意点
高L 、低SRF 、低DCR 、高Q 高SRF 、高Q
高L 、高Q 低L 、高Q 小尺寸
叠层型叠层型高频
普通频率
匹配、谐振
扼流
高L
低电流大电流
、小尺寸叠层型磁芯绕线型
磁芯绕线型磁芯绕线型
非磁芯绕线型非应用注意事项:
(1)电感额定电流要正确选用,以防电感饱和及线圈过热。一般要求工作电流不超过厂家额定电流。如超额使用,要求电感器产生的温升不超过30℃,电感量下降在应用允许范围内。
(2)电感器工作最高温度不要超过额定温度。电流超额使用时,器件自身温度不超过材料额定温度。
(3)电感器感值和精度等随频率而变化,精度要求高的电感器,要注意应用频率与标称电感测试频率的差别。
(4)根据我司开发人员实际经验,电源滤波电感选择10uH时有最佳效果,电感量太高会造成过冲
(5)MURATA的磁芯绕线型电感,是在工字型磁芯上绕制,这种结构极易引起磁芯断裂,今后不再选用。非磁芯绕线型电感(陶瓷骨架)LQN21A和LQW1608A系列具有小尺寸、高SRF、高Q、大电流等优点,可以选用。
(6)一般来说,叠层型电感比普通绕线型电感抗干扰能力、耐热能力强,但铸模绕线型电感抗湿、热能力很强,如TAIYOYUDEN 的LEM系列。
(7)COILCRAFT和PULSE的CD系列,其标称值和实际值有偏差,具体数据请见附录。如果要使用标准电感值的电感器,请选择PULSE CM系列或MURATA、TDK、TAIYOYUDEN 产品。
2.3.6 可变电感和空心线圈应用注意点
(1)可变电感
抽头型
可变电感
滑变
使用注意事项:
1、电感器最高工作温度不要超过给定温度。
2、注意调节的力度不要超过器件给出的磁芯力距。
(2)空心线圈
选用注意事项
1.用于微调的线圈如果点胶固定不好,在产品运输或长期工作中会出现电感漂移。
2.固定胶的材料对电感的性能有影响,会增加电容和损耗。
3.采用直径小的导线,增加匝间距离可以减小器件的分布电容。
4.空心线圈的额定电流经验公式:线径1mm2=10A
2.3.7 共模电感应用注意点
应用注意事项
1、绕组间电压不要超出额定电压。工作电流使电感器产生的温升不超过30℃或40 ℃,电感量下降在应用允许范围内。