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[導(dǎo)讀]如果要將電感器用作簡(jiǎn)單的元件(一階)高頻扼流圈,則要根據(jù)扼流圈的峰值噪聲頻率進(jìn)行選擇。在電感的自諧振頻率(SRF)處,串聯(lián)阻抗達(dá)到最大值。因此,一個(gè)簡(jiǎn)單的射頻扼流圈的選擇是找到一個(gè)電感,其SRF是扼流圈附近的頻率。對(duì)于高階濾波器,必須根據(jù)濾波器截止頻率(LPF、HPF)或帶寬(BPF)計(jì)算每個(gè)元件的電感值,調(diào)諧電路或阻抗匹配的電感需要嚴(yán)格的公差控制。如表1所示,線繞電感器通常比多層或厚膜電感器具備更小的公差。

射頻電感器的選擇涉及到以下關(guān)鍵參數(shù):電感值、額定電流、直流電阻、自諧振頻率)、品質(zhì)因數(shù)和額定溫度。

電感值

如果要將電感器用作簡(jiǎn)單的元件(一階)高頻扼流圈,則根據(jù)扼流圈的峰值噪聲頻率進(jìn)行選擇。在電感的自諧振頻率(SRF)處,串聯(lián)阻抗達(dá)到最大值。因此,一個(gè)簡(jiǎn)單的射頻扼流圈的選擇是找到一個(gè)電感,其SRF是扼流圈頻率。對(duì)于高階濾波器,必須根據(jù)濾波器截止頻率(LPF、HPF)或帶寬(BPF)計(jì)算每個(gè)元件的值,調(diào)諧電路或阻抗匹配的電感需要嚴(yán)格的公差控制。如表1所示,線繞電感器通常比多層或厚膜電感器具備更小的公差。


額定電流


電感獲取大的電流需要較粗的導(dǎo)線或相同導(dǎo)線尺寸的多股線,用來(lái)將損耗和溫升保持在最低限度以內(nèi)。較粗的導(dǎo)線會(huì)降低DCR并增加Q,但是尺寸較大同時(shí)自諧振頻率較低。表1所示的額定電流表明,線繞電感器優(yōu)于相同尺寸和電感值的多層電感器。采用匝數(shù)較低的鐵氧體磁芯電感可以獲得較高的電流容量和較低的直流電阻。然而,鐵氧體可能會(huì)引入新的限制,如電感隨溫度變化較大、公差較大、Q值較低以及飽和電流額定值降低。


直流電阻


電流額定值和DCR密切相關(guān)。在大多數(shù)情況下,如果所有其他參數(shù)保持相等,則需要較大的零件尺寸來(lái)降低DCR。


自諧振頻率


SRF由以下等式定義:

對(duì)于扼流圈應(yīng)用,SRF是提供最佳信號(hào)阻斷的頻率。在低于SRF的頻率下,阻抗隨著頻率的增加而增加。在SRF處,阻抗達(dá)到最大值。在SRF以上的頻率,阻抗隨著頻率的增加而減小。對(duì)于高階濾波器或阻抗匹配應(yīng)用,更重要的是在所需頻率附近有一個(gè)相對(duì)平坦的電感曲線。建議選擇SRF遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)頻率的電感器。經(jīng)驗(yàn)法則是選擇SRF為高于10倍電感器的工作頻率。一般來(lái)說(shuō),電感值的選擇通常決定SRF,反之亦然。電感的阻抗在電感的自諧振頻率(SRF)附近急劇上升,如圖1所示。對(duì)于扼流應(yīng)用,選擇SRF處于或接近要衰減頻率的電感器。對(duì)于其他應(yīng)用,SRF應(yīng)至少比工作頻率高10倍。
圖1. 100mA時(shí)的感值和感抗

品質(zhì)因數(shù)


高Q值導(dǎo)致窄帶,這對(duì)于電感用作LC振蕩電路的一部分或窄帶應(yīng)用非常重要,參見圖2。高Q值還可以降低插入損耗,最大限度地降低功耗。電感器的Q因數(shù)計(jì)算如下:Q的測(cè)量包括所有與頻率有關(guān)的實(shí)損耗和虛損耗,包括電感、電容、導(dǎo)體的集膚效應(yīng)和磁性材料的鐵心損耗。如表1所示,線繞電感器具有比相同尺寸和值的多層電感器更高的Q值。

圖2. 高Q提供窄帶寬和低插入損耗


額定溫度



功率損耗隨著電流和直流電阻的增加而增加,導(dǎo)致元件溫度升高。電感器的額定值通常為特定的環(huán)境溫度和通過(guò)電感器的電流而導(dǎo)致的溫升的和。


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