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(2) 线圈的参数(电气规格) | 给线圈用户的提示(Part-1)

(2) 线圈的参数(电气规格)



电感器的主要参数如下,但也不是缺一不可,所需参数取决于实际应用。我们的目录只记载了按用途所需的基本参数。

  1. 电感值:必要的
  2. 直流电阻:对电源用电感至关重要
  3. 直流饱和电流:对电源用电感至关重要
  4. 温度上升电流:对电源用电感至关重要
  5. Q:常用于高频率的电感中
  6. 自我共振频率:常用于高频率的电感中
  7. 阻抗:常用于特殊电感中
  8. 温度上升:对电源用电感至关重要

每个参数的摘要

    "一个理想的电感器 "应具备以下特征;
  • 电感值是稳定的
  • 损耗为零(直流电阻= 0,Q= 无穷大∞)
  • 可以提供无限的电流
  • 无发热
  • 自我共振频率= 无穷大∞
如果没有这些损失的话,那么放大器会有更高的输出!

然而,这些特性只存在理论电路或模拟中。事实上,电感器的所有值都是有限的。为了明确与理想电感器的差异,从而采用了各种参数。

  1. 电感值:
    代表电感器的电气值,其单位是H(Henry)。现实中,经常使用μH(micro Henry:x 10-6)或mH(milli Henry:x10-3)。
  2. 直流电阻 (DCR):
    它相当于绕组(铜线)的电阻。电阻越小,损失就越小。
    它是功率电路应用的一个重要参数。
  3. 直流饱和电流:
    当直流电流提供给电感器时,电感会减少。它是反应电感减少的一个大概电流值。当电流变小时,减少的电感又恢复到正常值。
  4. 温度上升电流:
    代表了根据电感的发热情况,可以应用于电感器的最大电流。如果提供的电流超过规格,电感器可能会被损坏。由于电感器是一个电流供电的设备,因此使用条件根据电流而受到限制。
  5. Q
    用以下公式表示电感器在特定频率下的性能,作为一个指数。它没有单位,因为它是一个绝对数字。
    Formula Q

    r :r是电阻,代表其频率的损失。

  6. 自我共振频率 (Self-Resonant Frequency):
    电感器中存在少量的杂散电容。电感器通过杂散电容和电感发生共振。它代表了这种情况发生时的频率。
  7. 阻抗 (Impedance):
    代表特定频率下的阻抗。这是在特殊情况下使用的。

电感器的电流规格

我们想解释一下电流规格,这是最复杂的规格之一。主要有两种类型的电流规格:

  1. 如果提供的(直流)电流超过规格,产生的热量会损坏电感器。
    >>一般称为 "温升允许电流"。
  2. 如果提供的(直流)电流超过规格,发热不会损坏电感器,但会导致电感量下降。
    >>一般称为 "直流饱和允许电流"。

有一种情况是1 或2 中较小的一个被指定为 "允许的电流"。
如果你能在检查所需特性的同时仔细查看一下电流规格,我们将不胜感激。
在DC/DC 电源的情况下,一般使用特性(A)的电感器(标准电感器),因为在大多数情况下电流是连续流动的。
对于最近在市场上流行的数字放大器,大部分大电流是瞬间流动的。因此,可以使用特性(B),即在峰值电流时不饱和,而不是发热。
作为参考,我们展示的是 "7G17D "的特性示例,它是用于数字放大器的。
*请看一下当前规格的差异。
此外,关于直流饱和允许电流的特性,有些产品的电感量下降曲线很急,有些产品的电感量曲线很缓(由于结构/材料的不同)。因此,在选择电感器时,也请根据您的应用来考虑这些特性。

有两种特性,一种是低发热(A:连续线),另一种是高饱和电流(B:虚线)。
请参考右边的图。

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图表-1

在DC/DC 电源的情况下,一般使用特性(A)的电感器(标准电感器),因为在大多数情况下电流是连续流动的。
对于最近在市场上流行的数字放大器,大部分大电流是瞬间流动的。因此,可以使用特性(B),即在峰值电流时不饱和,而不是发热。

作为参考,我们展示的是 "7G17D "的特性示例,它是用于数字放大器的。

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照片-1 7G17D
表-1 characteristics of "7G17D"
Type Inductance
(µH)
DC
saturation
current(A)
Temprature
rise
current(A)
7G17D-100M 10±20% 26.0 8.2
7G17D-220M 22±20% 13.0 8.2
7G17D-330M 33±20% 7.5 8.2

*请看一下当前规格的差异。

此外,关于直流饱和允许电流的特性,有些产品的电感量下降曲线很急,有些产品的电感量曲线很缓(由于结构/材料的不同)。因此,在选择电感器时,也请根据您的应用来考虑这些特性。

如何选择电感器

电感器是电子元件,所以上述 "电气参数 "首先要固定。另外,在选择电感器时,要考虑到形式、结构和使用环境等条件。我们可以提供规格书上没有的特性文件,请随时联系我们。

直流饱和电流(电感的饱和度)

虽然我们可以只通过绕线来制作线圈(这就是所谓的 "空芯线圈"),但我们通常使用磁性材料的组合来减小尺寸。当 "空芯线圈 "与作为磁性材料之一的铁氧体磁芯结合时,电感量可以增加几倍到几百倍。
然而,磁性材料具有磁饱和的特性。当磁饱和发生时,它降低了增强电感的效果。因此,线圈的电感量会减少。
一般来说,在具有相同电感量的线圈中,形状越小磁饱和发生的越快,会导致直流叠加电流的急剧下降(供应的电流较少)。尽管如此,材料的改进使我们能够做到缩减电感器的尺寸。

著者紹介

星野 康男
生于 1954 年。 线圈专业的传奇工程师
1976 年加入相模无线电制造公司(现相模电子有限公司)。 加入公司后立即在工程部工作。
他曾担任技术经理和执行官,并作为顾问继续协助工作和指导下级员工,于 2024 年 3 月底退休。 他以通俗易懂的技术讲解而闻名。
爱好是摄影。 他最喜欢的动物是猫(和铃鸟)。

备注
  • 文中提及的部分产品已停产。
  • 由于文章撰写已有一段时间,所提供的信息可能仍包含过时内容。