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在上一篇文章中，我们讨论了电感器的基本原理和工作原理。我们还了解了一些常见类型的电感器，如螺线管线圈、环形线圈、罐形磁芯和传输线电感器。根据结构，电感器有多种其他类型。在为给定电路选择电感器时，重要的是要了解它们的各种规格和非理想特性。 这些电气规格在所有类型的电感器中仍然通用。不同类型的电感器只是特定于应用或电路的结构。与电容器或电阻器不同，为给定应用选择一种类型的电感器相对容易。不同类型的电容器和电阻器的应用领域有些重叠。正如在之前的文章中所讨论的，有几个因素决定了他们的选择。 不同的电气规格有助于确定电感器在给定电路或应用中的作用和效率，而不是选择类型或特定电感器。与电感器相关的关键技术规格如下： 标称电感——需要考虑的第一个规格是电感器的标称电感——或电感器在特定频率和电压下应提供的电感值。标称电感一般用微亨、毫亨或亨利表示。通常，在使用 IC 或模拟电路时，工程师会在数据表中获得所需电感值；或者他们需要根据应用或电路推导出所需电感的值。例如，工程师可能需要导出滤波器电路所需电感的值。电感器的电感取决于用作磁芯的材料、磁芯的形状、线圈的匝数、电感器的形状和尺寸。 公差——电感像电容一样是一种动态特性。它可以随信号频率、温度和电流而变化。因此，考虑电感器的电感容差始终很重要。公差是在所有可能的测试条件下电感值的最大变化。理想情况下，电感在任何条件下的变化都不应超出指定的公差，否则可能会因不当使用或应用而损坏。电感器可以有 +/-1%、+/-2%、+/-3%、+/-5%、+/-10%、+/-15% 或 +/-20% 的公差。公差由以下字母表示：  饱和电流——如前所述，使用铁磁芯的电感器在超过临界电流水平时表现出电感下降。该电流水平表示为饱和电流. 在使用铁氧体磁芯设计的电感器中，电感下降最多可达 10%，而在使用通电铁芯设计的电感器中，电感下降最多可达 20%。这种电感下降是磁芯材料限制存储特定最大磁通量的结果。电感器的载流能力取决于线圈的厚度，任何线圈都可能允许超过饱和水平的电流。超过饱和电流的大电流会损坏或破坏电感器的磁芯，因此必须注意电感器的饱和电流额定值。所选电感器的饱和电流应至少为该电感器可能暴露在电路中的最大电流的 1.5 倍。选择饱和电流水平时，务必要考虑任何脉动电流， 居里温度——当电流增加到超过饱和水平时，电感器的核心会变热。它可能会损坏或破裂，当它变得足够热时会导致其磁性丧失。电感器失去磁性的磁芯温度称为居里温度。一旦电感器失去其磁性，它就只剩下一根连接线了。首先，保持电流水平低于饱和电流非常重要，这样电感器就不会加热到其居里温度。 环境温度范围——这是电感器可以在不损坏的情况下工作的环境温度范围。 工作温度范围——这是电感器在不失去其磁性或损坏自身的情况下可以承受的温度范围。通常，工作温度范围内的温度上限为居里温度。工作温度范围总是比环境温度范围宽，因为当电流流过电感器时，它应该比环境温度升温。 饱和磁通密度 (B Sat ) – 这是电感器磁芯的最大磁通密度。此属性对于确定电感器随时可以存储的最大磁能很重要。 最大直流电流——这是可以通过电感器而不会造成任何损坏的最大直流电流水平。它基于电感器在最高环境温度下可以承受的最高温度（居里温度）。对于低频信号，它直接与信号的最大 RMS 电流相比较。对于高频信号，饱和电流是更好的基准。 增量电流——与初始零直流偏压时的电感相比，通过电感器的直流电流导致电感下降 5%，称为增量电流。超过这个直流偏置电流水平，电感开始显着下降。电感下降的速率取决于磁芯的铁磁材料以及电感器磁芯的形状。对于铁粉芯，电感的下降保持线性，而对于铁氧体磁芯，它以非线性速率下降。 最大直流电阻——这是电感器线圈提供直流电流的最大电阻或电感器的无用电阻。在设计电感器时，应尽量减小最大直流电阻。在给定电路中确定电感器的能效时，始终需要考虑此属性。 品质因数 (Q Factor) – 品质因数 (Q) 表示电感器的运行损耗。它被定义为感抗与有效电阻之比。感抗和有效电阻都是信号频率的函数。这就是为什么对于给定的测试频率，品质因数总是在数据表中指明。品质因数越高，电感越节能。 自谐振频率 (SFR) – 由于电感线圈中的导线匝数，电感中始终存在一些分布电容。该分布电容也是频率的函数。在一定频率下，电感器的电容和电感变得相等，并且相互抵消。这称为自谐振频率 (SFR)。在此频率下，电感器不会表现出任何电感效应；相反，它表现得像高阻抗纯电阻。在 SFR，电感器的品质因数降至零。分布电容被建模为与电感器的纯电感并联的电容。在自谐振频率之外，电感线圈引起的电容电抗支配着电感器的电感电抗。 电感温度系数– 电感温度系数表示每单位摄氏度电感的电感变化率。它以每摄氏度的“百万分率”变化 (PPM/°C) 表示。温度系数通常为正，直到电感器在饱和电流下变得足够热。超过饱和电流的温度，温度系数变为负值。铁粉磁芯的温度系数保持线性，而铁氧体磁芯通常是非线性的并且变化很大。在电感数据表中，电感的变化是相对于电流而不是温度表示的，因为与电感温度相比，电流很容易测量。所以， 电阻温度系数——与电感一样，电感器的直流电阻也随温度变化。但是，在电感器损坏之前，此直流电阻永远不会超过电感器指定的最大直流电阻。电阻温度系数表示电感直流电阻的变化率。它以 PPM/°C 表示。由于任何导线始终具有正温度系数，因此电阻温度系数也始终为正。 电磁干扰——电感的电磁干扰是指电感辐射出的磁场。这会与附近的其他电感器产生加性或减性互感，或者可能对电路的其他磁敏元件造成不必要的干扰。当电路中需要一些互感时，电磁干扰会很有用。否则，在大多数情况下，它是不需要的，可能会影响给定设计和电路 PCB 布局的电感器选择。 阻抗——阻抗是电感器对交流电的有效电阻。它是直流电阻和电感器的电抗（感抗和分布容抗）的组合。一般在电感的数据表中用典型的阻抗特性图表示。该图绘制在电感器的阻抗和信号频率之间。 活动 10 查看电气和电子元件的在线市场，并查看用于选择电感器的不同过滤器。 在下一篇文章中，我们将讨论不同类型的电感器。 |
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