想必大伙對電感并不陌生了,但是真正到了項目時卻又開始犯難了,除了參考芯片手冊,其他場合對于電感的應用和選型總感覺糊里糊涂的,今天核桃就和大伙好好聊一聊電感這個神奇的器件!
一、基本概念
電感的符號用“L”表示,單位為亨利(H)。物理形狀一般把導線一圈一圈圍成螺旋狀或者環(huán)狀,當其中有電流流過時,就會產生磁場(稱為自感),從而阻礙導線中電流的變化(感應電動勢作用下的結果)。
二、分類
其實如果要細分電感的話,種類是比較多的,這里主要主要針對實際項目中應用最多的三大種類進行簡單的科普。
(1)功率電感,主要用在DC-DC電路中,由名稱可知,流過的電流是比普通的電感大的。一般的形狀如下圖所示:
(2)去耦電感,在EMC處理時需要經常用到去耦電感,一般用于濾除電路中的干擾或者噪聲。大體分為:共模電感和差模電感。(差模電感濾除差模干擾,共模電感濾除共模干擾)
(3)高頻電感,高頻主要出現(xiàn)在手機,平板電腦等射頻部分電路中,主要由以下幾點作用:
1:共振,在一些合成器或者振蕩電路中,為了穩(wěn)定目標的頻率,都會使用高頻電感。
2:扼流,扼制電路中的高頻成分,主要防止高頻噪音對電路的影響。
3:耦合,在RF電路中,高頻很多都是搭配電容一起減小線路的反射和損耗。
三、電感的選型
(1)按不同應用場合選擇合適的種類,這點是比較關鍵,比如在DC-DC電路中應該用功率電感,而不應該使用濾波電感或者高頻電感,雖然都是電感,但是還是有很大的區(qū)別的。
(2)電感值,這個是比較重要的,特別是在DC-DC電路中,除了根據(jù)芯片手冊中給出的參考值,還可以根據(jù)廠家給出的計算公式來計算出所需的電感值,不能隨意去配。
(3)載流能力,在選型中,如果電感的載流能力小于或者選擇的余量不夠,很可能在負載需要吃電流的時候而造成電感發(fā)熱量大,嚴重會燒毀或者影響周邊的器件穩(wěn)定性。選型時要注意電感的飽和電流一定要大于負載電流。
(4)頻率響應,在高頻應用中,電感的自我諧振頻率SRF(電感能正常工作的最高頻率)必須大于工作頻率,對于一些無線通訊和音頻應用中至關重要。
(5)尺寸和封裝,在PCB設計中,如果電感的尺寸過大,在寸土寸金的PCB中,就會造成空間的困境,影響其他器件的布局和走線,需要綜合去考慮。
以上5點選型點在基本的設計中都是能夠滿足的,至于其他的溫度特性和損耗,還有品質因數(shù),ACR等等,這里就不在贅述了。
好了,這章就先寫到這吧!主要是對電感的基礎知識進行闡述,后期會出一章專門針對DC-DC中電感的選型!