(4) 电感器和发热 | 给线圈用户的提示(Part-1)

(4) 电感器和发热

第4 节是关于 "电感器和发热"。由于发热的限制，许多电子元件都有允许电流值的规格。线圈也受到了限制。

发热的问题是什么？

首先，发热会使线圈的电线树脂涂层质变，并加大线圈短路的可能性。（一般来说，耐热温度的分类是：E 级：120℃，F 级：155℃，H 级：180℃）此外，使用胶粘剂的线圈很有可能被质变的胶粘剂损坏。

其次，当超过铁氧体磁芯的居里温度时（对于功率电感器来说，通常不低于200℃），磁特性将消失，电感量将急剧下降。（当温度降低时，这种情况将变回到正常）。

像其他一般的电子元件一样，如果线圈长期处于高温下，会加速老化。(它不像电解电容那么快。)因此，请避免温度上升过高。在最坏的情况下，可能会出现 "温度上升过高，导致固定线圈的焊料融化，线圈从电路板上掉下来 "的情况。

线圈发热的原因

在绕线型线圈的情况下，当直流电通过线圈时，热量是由于电线的电阻损失而产生的。相比之下，当交流电通过时，其他损失也会产生（集肤效应和磁性材料的损失），这就导致了热量的产生。

当线圈的等效电路被表示为 Ls + Rs ,我们的功率电感器（ CER1277B-101）的频率特性如图表-1。我们可以发现，由铁氧体磁芯制成的电感器的趋势几乎相同。

在供应含有交流的电流时，有必要考虑交流（高频）和直流的损耗。

然而，热量的产生与损失（和电流平方）成正比。如果直流和交流的比例是10:1，那么当Rs 大100 倍时，直流和交流的发热量就被计算为相等。

如果发热量出乎意料的大，最好是检查一下流过线圈的电流波形。

电流值的规格并不是由电线的尺寸决定的

一般来说，在进行布线时，电线越粗电流越高。对绕线线圈来说，电线越粗，直流电阻将会减小，发热也会小，可以使线圈流过大的电流。

但是，并不是一味地可以断定XX 毫米(mm)的电线就可以使XX 安培（A）的电流通过。

这是因为电流受限制的原因不是电线的粗细，而是流过电流产生的热量。即使是很细的电线，只有线圈有散热的结构，也能承受很大的电流。

作为参考，我们以本公司的片式电感器（C2012CB）和功率电感器（7E06LB）为例进行了对比。从表-1 的数值中可以看出，尽管允许的电流值相同，但导线尺寸却相差三倍。也就是说，横截面积有九倍的差异。

功率电感器的电线粗，但允许电流值却很低，原因是线圈中产生的热量很难释放。因此，半导体在电路中的引线和功率电感用的引线都比较细。

线圈的温度也会因装配方式不同而改变

线圈产生热量有效释放可分为两类：第一类是通过线圈表面的空气放出的热量（空气对流），第二类是从线圈的连接处放出的热量（热传导）。

特别是，从端子到印制电路板的热量传递取决于焊盘尺寸的大小，线圈的温度会随之明显变化。因此可通过有效释放热量来减少温度上升（=增加尺寸）。

此外，气流的变化取决于印刷板的方向--是水平放置还是垂直放置。因此，线圈的发热量可能会有所不同。

虽然是种极端的说法，如果线圈在原型设计时使用图-1 那样的焊接来评估的话，它比正式安装在电路板上的线圈温度要低。

著者紹介

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