学妹吃不准了：用温升电流or饱和电流？

部门妹子新来了一个妹子，刚毕业不久，给她分配了个电源电感选型的小任务。拍着胸脯答应了，设计起来却犯了难。小学妹说搞不清楚用温升电流还是饱和电流了。。那么本文讲解一下这块内容。本文主要包括两大部分：第一部分根据作者选型时的一些考察点，有针对性的讲解电感的各个参数以及对他们的理解；第二部分是关于电感出厂检验标准的一些内容，这部分内容是我跟电感原厂的朋友交流后得到的一部分内容，有兴趣了解电感检测标准的同学可以点到最后看一下。

一、电感参数：

电感值
电感电流
直流电阻
电感精度
自谐振频率
电感Q值
工作温度范围

二、电感测试哪些项目？

高湿测试
低温测试
冷热启动
高温测试
老化测试
盐水喷雾测试

1.2.1电感值

电感值是电感最重要也是最基本的一个参数。其符号一般是“L”，电感单位：H、mH、uH、nH。且 1H=10^3mH=10^6uH=10^9nH。一般 DC-DC 常用的功率电感的范围是 1uH~100uH。电感的标称值通常是在没有外加直流偏置的条件下，以 100kHz 或 1MHz 所量得。这个测试条件，说明了电感量是和直流偏置以及频率有关系的，如下图：

电感量VS频率

电感量VS直流偏置

1.2.2电感电流

电感的电流值一般包括如下三个：饱和电流、温升电流、额定电流。下面我们分别介绍下。1.2.2.1饱和电流值(Isat)饱和电流产生的原因及其定义？为了获取高电感，电感器的芯部（磁心）一般会采用铁氧体等磁性体材料。电流通过电感器时，会产生磁性体的磁饱和现象，电感值就会下降。饱和电流Isat一般是标注在电感值衰减30% 时的偏置电流。1.2.2.2温升电流值(Itemp)这是以元件的发热为指标的额定电流规定，超过该范围使用，会导致元件损坏或组件故障。而温升电流，一般指电感自我温升温度不超过40℃时的电流。1.2.2.3额定电流值(Irat)额定电流规定了电流值的上限，通过的直流电流超过该值时，无法保障质量。电感的额定电流值，如上下图所示，我们一般是选取饱和电流和温升电流中较小的那一个。我们在电路设计中，关于额定电流一般会做一定余量。

1.2.3直流电阻(DCR)

表示通过直流电时的阻抗值。由于该阻抗值，因发热而产生电力损耗，所以直流阻抗越小损耗越少。但是，减小Rdc与直流叠加特性、尺寸小型化等存在折中关系。只要从上述的满足电感、电流等必要特性的电感器当中，选定Rdc更小的产品即可。因为，电感是导线绕制而成，因此一般来说，同系列的电感值越大，其直流电阻也越大。如下图：

电感值VS直流电阻

1.2.4电感精度

电感的精度一般在20%和30%之间。

1.2.6自谐振频率

电感的自谐振频率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。

电感电路模型电感在谐振频率之前具有电感特性（如下图中的蓝色曲线所示），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), ，其值可通过如下公式估算：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。

感量VS频率

1.2.7电感Q值

电感的Q值是表示电感器质量的参数，Q是Quality Factor（质量系数）的简称。线圈会顺利流过直流电流，但会对交流电流产生电阻，这称为感抗，交流频率越高感抗则越大。另外，绕组虽是导体，但有一定的电阻成分（R）。这个电阻成分和对应频率的电感之比（R/2πfL）称为损耗系数，其倒数便是Q值（Q=2πfL/R）。ｆ是流过线圈的电流频率，Q值会随频率发生变化。简而言之，Q值越高，损耗越低，对于高频电感器而言，其具有十分优异的特性。

1.2.8工作温度范围

这是规定使用电感器时的环境温度容许范围的参数。温度的影响因电路的工作环境而异，因此要设想实际使用环境后选定。

1.3 电感测试哪些项目？

1.3.1 高湿测试

测试条件：

温度:85℃±2℃, 湿度: 82-88％RH, 时间:96±2 小时

测试要求：

1.产品外观不可有明显损伤；

2.电感值变化不可超过测试前的±10%（需将产品放置在室温下2小时后再测试）；3.特殊规格依客户承认书为标准；

1.3.2 低温测试

测试条件：

温度:-40℃±2℃, 湿度: 0％RH, 时间:96±2 小时

测试要求：

1.产品外观不可有明显损伤；

2.电感值变化不可超过测试前的±10%（需将产品放置在室温下2小时后再测试）；3.特殊规格依客户承认书为标准；

1.3.3 冷热启动

测试条件：

低温:-40℃±2℃, 高温: 85℃±2℃,循环次数:10次

每次循环时间:60分钟(高低温各30分钟)

测试要求：

1.产品外观不可有明显损伤；

2.电感值变化不可超过测试前的±10%（需将产品放置在室温下2小时后再测试）；3.特殊规格依客户承认书为标准；

1.3.4 高温测试

测试条件：

温度:85℃±2℃, 湿度: 20％RH, 时间:96±2 小时

测试要求：

1.产品外观不可有明显损伤；

2.电感值变化不可超过测试前的±10%（需将产品放置在室温下2小时后再测试）；3.特殊规格依客户承认书为标准；

1.3.5 老化测试

测试条件：

空气交换率:8~20次/1小时(参考IEC标准),

温度:85℃±1℃, 时间: 96小时

测试要求：

1.产品外观不可有明显损伤；

2.电感值变化不可超过测试前的±10%（需将产品放置在室温下2小时后再测试）；

1.3.6 盐水喷雾测试

测试条件：

盐水温度: 35±1℃, 试验箱内温度: 35±1℃

饱和桶温度:45±1℃, 时间:24±2 小时

测试要求：

1.产品外观不可有明显损伤；

2.电感值变化不可超过测试前的±10%（需将产品放置在室温下2小时后再测试）；

3.需满足可焊性试验要求；

参考标准：

高湿测试(High humidity test):GB/T 2423.3-2006

低温测试(Low temperature test):GB/T 2423.1-2008

冷热启动(Thermal shock test):GB/T 2423.22-2012

高温测试(High temperature test):GB/T 2423.2-2008

老化测试(Ageing test):JIS- K7212& IEC-540

盐水喷雾(Brine sprays test):GB/T 2423.17-200