在上一篇文章中，我們對DC-DC轉換器的要求以及電感參數中的電感值、公差和電阻進(jìn)行了介紹。本文中，我們將對電感的其它參數進(jìn)行詳細講解。

自諧頻率（SRF）

每個(gè)電感線(xiàn)圈都有一些聯(lián)帶的分布電容，與電感值一起形成一個(gè)有自諧頻率的并聯(lián)諧振回路。對于大多數轉換器來(lái)說(shuō)，電感ZH是在遠低于SRF的頻率下工作。這個(gè)通常在電感數據中顯示為“典型”值。

電流額定值

在確定一個(gè)功率電感時(shí)，電流額定值或許是Z難確定的額定值。在整個(gè)開(kāi)關(guān)循環(huán)過(guò)程中，通過(guò)DC-DC轉換器電感的電流總是在變化，并且可能是循環(huán)到循環(huán)的變化，這取決于轉換器的運作，包括由于突加負載或線(xiàn)路變化而產(chǎn)生的瞬變電流或尖峰電流。這就產(chǎn)生一個(gè)不斷變化的電流值，有時(shí)具有非常高的峰均比。正是峰均比使額定值的確定變得困難。

如果用Z大瞬時(shí)峰值電流作為“電流額定值”來(lái)選擇電感是不必要的；但如果用平均電流作為電流額定值來(lái)選擇電感，當通過(guò)峰值電流時(shí)，電感可能無(wú)法正常工作。解決此問(wèn)題的方法是尋找有兩種電流額定值的電感，一個(gè)用來(lái)應付因峰值電流導致的鐵芯飽和，一個(gè)用來(lái)解決平均電流的發(fā)熱問(wèn)題。

飽和電流

電流通過(guò)電感的一個(gè)影響是鐵芯飽和。DC-DC轉換器的電流波形一般都有一個(gè)直流成分。此直流電流通過(guò)電感時(shí)偏置鐵芯從而導致其磁通量飽和。設計人員需要知道，當發(fā)生飽和時(shí)，電感值下降，元件功能也不再表現為電感。圖1是一個(gè)帶氣隙的鐵氧體磁芯的電感值與電流的曲線(xiàn)圖�？梢钥吹�，當電感進(jìn)入飽和區域時(shí)，這條曲線(xiàn)有一個(gè)“拐點(diǎn)”。因此，對飽和電流的定義就顯得有些隨意，但必須對其進(jìn)行定義。在圖2的例子中，飽和電流被定義為電感值下降10%時(shí)的電流。在10-20%的范圍內進(jìn)行定義是很普遍的，但應注意的是，有些電感目錄可能會(huì )定義為電感值下降50%時(shí)的電流。這會(huì )增大電流額定值，但就電流的可用范圍而言，這可能會(huì )引起誤導。

   圖1：線(xiàn)藝DO3316P-103的電感與直流偏流


 圖2：鐵芯飽和及不飽和時(shí)的電感電流波形

通常能夠直接從轉換器電流波形中看出電感鐵芯飽和，di/dt與電感值是成反比的。當電感值因鐵芯飽和而下降時(shí)，電流斜率迅速增大。這就會(huì )產(chǎn)生噪聲并損壞其它元件。

如果電感在僅僅比飽和電流額定值稍大一些的電流下工作，問(wèn)題可能不是很大。在很多情況下，電流波形斜率些微增大是可以接受的。在接近飽和額定值的峰值電流下工作是比較可取的，因為這樣就能夠選用Z小的電感。增大飽和電流額定值通常意味著(zhù)使用一個(gè)較大的元件或選擇一個(gè)相同尺寸但電感值較小的元件。

均方根電流

電流的另外一個(gè)重要影響是元件自身發(fā)熱。均方根電流用于測量多大的平均電流能夠連續地通過(guò)電感同時(shí)產(chǎn)生的溫升小于規定值。數據表提供的總是直流或低頻交流應用的額定值，這并不包括之前提到的因集膚效應引起的發(fā)熱或其它高頻效應。如示例，電流額定值針對的是單一溫升點(diǎn)，如果有些供應商能提供溫升與電流關(guān)系的圖表，則可以通過(guò)它計算任何電流的溫升表現。

Irms額定值應包括測量的環(huán)境溫度。電感規格一般包括一個(gè)工作溫度范圍。電感預計在此環(huán)境溫度范圍內使用。因自身發(fā)熱產(chǎn)生的溫升可能會(huì )導致電感溫度高于額定范圍。倘若沒(méi)有超過(guò)絕緣額定值，這通常是可以接受的。目前大多數電感使用至少130℃或150℃的絕緣材料。

對于其它參數來(lái)說(shuō)，了解電感的溫升是很重要的，在設計選擇時(shí)，就可以將它與其它參數進(jìn)行比較評估。如果想要較低的溫升，就很可能需要選擇較大的元件。

結語(yǔ)

DC-DC轉換器的電感可以用少數幾個(gè)參數來(lái)說(shuō)明。然而，基于一組工作條件，每個(gè)參數可以視為一個(gè)“快照”，需要對其進(jìn)行放大以說(shuō)明應用條件下的預期性能。表1概括了應該出現在功率電感數據表上的參數。

表1：重要電感參數概括