在大功率DC-DC 轉(zhuǎn)換器中，電感器是僅次于 IC的核心元件。通過(guò)選擇合適的電感器，能夠獲得較高的轉(zhuǎn)換效率。在選擇大電流電感時(shí)需要考慮的主要參數(shù)有電感值L、Isat、Irms、DCR等。但是工程師在設(shè)計(jì)的時(shí)候往往會(huì)考慮到一個(gè)非常重要的參 數(shù)----額定電流（RatedCurrent）。究竟哪個(gè)電流才是大電流電感的額定電流？為什么要有飽和電流與溫升電流之分？它們之間的差異是什么呢？為了回答這樣的疑問(wèn)，我們?cè)谶@里對(duì)大電流電感器的額定電流進(jìn)行說(shuō)明。
● 存在兩種電流參數(shù)的原因
大電流電感的額定電流有"基于自我溫度上升的額定電流"和"基于電感值的變化率的額定電流"兩種決定方法，分別具有重要的意義。
基于自我溫度上升的額定電流通常稱為 Irms，是以元件的發(fā)熱量為指標(biāo)的額定電流規(guī)定，超出該范圍使用時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致元件破損及組件故障。
基于電感值的變化率的額定電流稱為 Isat，是以電感值的下降程度為指標(biāo)的額定電流規(guī)定，超出該范圍使用時(shí)可能會(huì)由于紋波電流的增加而導(dǎo)致 IC 控制不穩(wěn)定。
首先我們先來(lái)分析 Isat, 用下圖 B-H 曲線來(lái)解釋，Isat 就是指磁介質(zhì)達(dá)到Bm 對(duì)應(yīng)的 Hm 所需的DC電流量的大小，對(duì)于電感，即電感下降到一定比例后的電流大小。
另外，根據(jù)電感器的磁芯材料不同，磁飽和的傾向(即電感值的下降傾向)有所不同。下圖曲線圖表示兩種不同材料所導(dǎo)致的電感值的變化的示意圖。對(duì)于鐵氧體類型，隨著直流電流的增加，曲線前端呈現(xiàn)比較平坦的電感值，但當(dāng)電流值達(dá)到一定值的時(shí)候，電感值急劇下降。這種現(xiàn)象我們稱為“硬飽和”。相反，合金粉末系類型材料隨著直流電流的增加，透磁率的數(shù)值逐漸減少，因此電感值緩慢下降，這種現(xiàn)象我們成為“軟飽和”。
電感值衰減過(guò)大會(huì)直接影響到整個(gè)電路的正常工作 ，因此一般 Isat 定義電感值衰減 ≤20％是安全的。但是也有很多電感生產(chǎn)廠家習(xí)慣將Isat值衰減標(biāo)示為≤30％甚至35％，這樣從數(shù)據(jù)上來(lái)看電流值相對(duì)較大，但是實(shí)際電感在這個(gè)電流下工作衰減也很大，往往達(dá)不到預(yù)期的效果，因此建議工程師在選型設(shè)計(jì)的時(shí)候除了留意規(guī)格書(shū)上標(biāo)明的
Isat 值外，還要注意的就是△L的百分比是多少。
Irms：指電感產(chǎn)品的應(yīng)用額定電流，也稱為溫升電流，即產(chǎn)品應(yīng)用時(shí)，表面達(dá)到一定溫度時(shí)所對(duì)應(yīng)的 DC 電流值。
目前有相當(dāng)部分功率電感生產(chǎn)廠家對(duì)其產(chǎn)品額定電流規(guī)格都是沿用傳統(tǒng)信號(hào)濾波處理用電感額定電流標(biāo)準(zhǔn)來(lái)定義，其根據(jù)電感的溫升電流值來(lái)定義其額定工作電流。這種情況下產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師往往會(huì)按照傳統(tǒng)功率電感選型經(jīng)驗(yàn)并根據(jù)供應(yīng)商電感規(guī)格書(shū)上定義的額定電流值來(lái)衡量其實(shí)際電路中的額定工作電流，這樣一來(lái)很可能會(huì)導(dǎo)致因電感飽和電流低于電路的實(shí)際工作電流，會(huì)存在如下隱患：
A) 電感實(shí)際工作時(shí)因電流過(guò)大導(dǎo)致飽和，引起電感量下降幅度過(guò)大造成電流紋波超出；后級(jí)電路相當(dāng)大允許規(guī)格范圍造成電路干擾，從而無(wú)法正常工作甚至損壞；
B) 電路中實(shí)際工作電流超過(guò)電感的飽和電流有可能會(huì)因電感飽和電感量下降產(chǎn)生機(jī)械或電子噪音；
C) 電路中實(shí)際工作電流超過(guò)電感的飽和電流會(huì)導(dǎo)致因電感飽和，其電感量下降引起電源帶負(fù)載時(shí)輸出電壓&電流不穩(wěn)定，造成其它單元電路系統(tǒng)死機(jī)等不穩(wěn)定異常情形;
D) 電感額定電流(包括飽和電流和溫升電流)選擇余量不足會(huì)導(dǎo)致其工作時(shí)表面溫度過(guò)高、整機(jī)效率降低、加速電感本身或整機(jī)老化使其壽命縮短。
綜合上述，從介質(zhì)磁飽和狀況以及溫升兩個(gè)方面來(lái)考量，大電流電感的額定電流有兩種，分別為 Isat 和 Irms，所以客戶工程師在開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的時(shí)候就要注意了，要想設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品轉(zhuǎn)換效率高，電感就必須始終保持不飽和，低溫升的狀態(tài)。所以應(yīng)該是綜合 Isat 和 Irms 的DC電流值，取其中小的一個(gè)，這樣的設(shè)計(jì)才能達(dá)到相當(dāng)理想的效果！
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