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　　电感是一种相对简单的元件，它由缠绕在线圈中的绝缘线组成。但当单个元件组合在一起，用来创建具有适当尺寸、重量、温度、频率和电压的电感，同时又能满足目标应用时，复杂性就会增加。

　　电感是一种电路元件，它可以在自身磁场中储存能量。电感通过储存将电能转换为磁能，然后向电路提供能量以调节电流。当电流增加，磁场就会增强。

　　空心线圈的磁导率为常数值（µr air），大约等于 1。下图显示了一个带磁芯的电感。当然，有磁芯时，磁场会增强。

　　电感将感应的电能存储为磁能的能力通过电感值来体现。在开关输入电压驱动电感的同时，电感要为输出负载提供恒定的直流电流。

　　首先，确定设计需要的电感范围。要注意，电感值在整个工作条件下并不是恒定的， 它会随着频率的增加而变化。

　　因此，对具有更高开关频率的应用，需要特殊考量。电感制造商通常在 100kHz 至 500kHz 的频率下测试电感，因为大多数DC/DC 变换器都在此范围内工作。

　　电感的电流电阻会导致散热，从而影响效率。总铜损中包含了 RDC损耗和 RAC 损耗。RDC 与频率无关，始终恒定；RAC 则取决于频率。

　　降低铜损的唯一方法是增大导线面积，即改用较粗的导线，或使用扁线。采用扁线可以使绕组窗口被完全利用，从而带来较低的 RDC。

　　(PAC)铜损则取决于 PAC，它是由频率驱动的邻近效应和趋肤效应引起的。频率越高，PAC 铜损越高。

　　通常情况下，铁磁材料已可以满足磁芯电感所需的磁特性。根据磁芯材料的不同，电感的相对磁导率在 50 至 20000 之间。

　　当施加磁场时，这种材料的磁畴结构会产生反应；而没有磁场时，磁矩方向是随机的。当磁能量变化时，会产生磁芯损耗。磁畴沿磁场方向定向磁矩。随着磁畴的扩大和缩小，部分磁畴会卡在晶体结构中。一旦卡住的磁畴能够旋转，能量就会以热量的形式消散。

　　电感在其峰值电流范围之外可能无法正常工作。电感的纹波电流通常设计为在 IRMS的 30% 至 40% 范围之内。

　　额定电流是指使电感温度升高规定的量所需的直流电流。温升 (ΔT) 不是一个标准值，但通常在 20K 至 40K 之间。

　　额定电流在环境温度下测量得到。其值通常在电感数据手册中提供，是最终应用的预期电流值。对于环境温度较高的应用，设计人员应选择自热温度较高的电感。

　　在一个应用中，工作温度 (TOP) 由环境温度 (TAMB) 和电感的自热值 (ΔT)决定。TOP可以通过下面公式来估算：

　　给定额定电流是估计电感温升的最佳方法。温升还受电路设计、PCB 布局、与其他组件的接近程度以及走线尺寸和厚度的影响。电感芯体和绕组中产生的过量交流损耗也可能导致额外的热量。

　　每个电感的参考百分比电感下降值都是唯一的。通常，制造商将该值设置在20% 到 35%之间，这会使电感的比较变得很困难。但数据手册通常会提供一条曲线，显示电感如何随直流电流变化。利用这条曲线可以衡量整个电感范围，以及它如何响应直流电流。

　　铁氧体磁芯是最常见的，其特点是具有硬饱和曲线（如下图）。确保电感不会在感量下降点之外工作至关重要；因为超过该点，感量会急剧下降，功能性也会降低。

　　合成塑封电感在温度变化时感量下降稳定，具有软饱和特性。由于其感量逐渐下降，因此可以为设计人员提供了更大的灵活性和更宽的工作范围。

　　下图显示了两条饱和曲线。蓝色曲线为典型的合成塑封电感软饱和示例；红色曲线为典型的 NiZn/MnZn 鼓芯电感硬饱和示例。

　　电感的自谐振频率 (fR) 是电感与其自电容谐振的最低频率。在谐振频率之下，阻抗处于最大峰值，有效电感为零。下图显示了电感的电路模型。

　　电感在谐振频率 (fR)之前具有电感特性（如图下图的蓝色曲线所示），因为频率增加，阻抗增高。在谐振频率下，负容抗 (XC) 等于正感抗 (XL)，其值可通过下面公式估算：

　　超过谐振频率之后（如下图中的红色曲线所示），电感则显现出阻抗减小的电容特性。超过这一点之后，电感也不会按预期工作。

　　了解了电感数据手册中每个参数的基本含义，就可以很容易地选择到够用的电感。但如果了解了每个参数中隐藏的细节，就可以为 DC/DC变换器应用选择最理想的电感，同时预测在不同条件下的系统性能。

　　市场上针对不同应用的电感种类花样繁多，选择一款最适合的电感不是一件容易的事。例如，感值大的电感可降低 DC 损耗并提高效率，但它们的物理尺寸更大，并且温度更高。没有一款电感是万能的，了解每个电感的参数以及不同参数之间的关系非常重要，它可以帮助设计人员确定一款电感是否适合特定的 DC/DC 应用。