电感和磁珠应用.doc

电感及磁珠的应用一、 电感器分类：工艺上来分，可以分为叠层的，绕线的，带磁芯的，不带磁芯的，性能上来分，可分为高Q的，高SRF的，低DCR的等，应用上有可分为高频的，低频的，功率型的，带屏蔽的等。 常用电感的类型： 一般贴片电感、色码电感、工型电感、共模电感、功率电感、磁珠等。二、电感的参数：1. 阻抗=电阻+感抗电阻和直流电阻交流电阻有关，直流电阻指的是导线的电阻，交流电阻和工作频率有关。工作频率越高，趋肤效应越强，加上涡流损失，磁滞损失以及电磁辐射引起的能量损失等，都会使高频电感的等效电阻（交流电阻）大大增加。一般交流电阻远大于直流电阻。2. 品质因数Q表征高频电感的损耗性能。品质因数Q定义为高频电感器的感抗与其串联的损耗电阻之比。Q值越高，表明该电感器的储能作用越强，损耗越小。3. 自身谐振频率SRF。在SRF上，高频电感的阻抗幅值最大。三、电感应用的一般要求（1）额定电流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。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。（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。四、总结常用电感及磁珠的工作电流1. 常用的贴片电感磁珠一般贴片电感，如0603、0805、1206、1210等封装的电感，承载电流（IDC）能力较小，从几毫安到几百毫安，各个厂家有很多种不同的系列。但一般遵循这样的规律，封装越大，IDC可以做的越大，感量越小，IDC越大。绕线电感比叠层电感的IDC要大。例如奇力新的电感：CL系列（低频）：10NH - 33UH，5-300mA。SRF大约只有10M-300M。CLH系列（高频）：1NH-330NH，100ma-500ma。做到较高的Q值和SRF。SRF一般500M- 10G。我们滤波中常用的0805封装的10UH的贴片电感（叠层）IDC只有20ma左右的样子，10nH、33nH的也只能做到50mA的样子。所以在设计的时候应该注意电流的大小选择适当的电感。而1210-10UH （NLCV32T-100K-PF贴片）的绕线电感器可以做到500ma的样子。一般贴片磁珠可承载电流较大，可以从几百毫安到几个安培的样子，一般阻值越大，IDC越小，封装越大，IDC越大一点。磁珠也分很多种型号：SB，FB，GB，PB，UPB，NB。我们公司常用的磁珠为SB（普通磁珠），PB（大电流磁珠）。SB系列0603封装的常用的磁珠（从50欧姆到500欧姆）额定电流一般为200ma-400ma的样子；0805封装的额定电流可以到300ma-600ma。PB系列0603封装的额定电流一般为1.5A-3A，0805封装的一般为2A-3A。1206封装的一般为2A-4A。2. 其它电感色码电感10UH不同封装的IDC可以从200ma-500ma左右，33UH可以达到100ma-400ma左右。插件罐状电感THI1009-331（330UH） 最大电流0.6A共模电感LCL-301F 300UH 最大电流 2A共模电感LCL-102B 1mH 最大电流 0.6A共模电感LCL-301E 300UH 最大电流 3A共模电感LCL-203 20mH 最大电流 0.6A工型电感L0608-2.0 2UH 最大电流 2A共模电感LCL 20-010 最大电流 0.2A贴片功