決定電感值的因素
若將電感器用作一個簡單的單元件(第一級)高頻扼流圈,則應(yīng)根據(jù)需要扼制的峰值噪聲頻率進(jìn)行選擇。在電感器的自諧頻率 (SRF) 下,串聯(lián)阻抗將達(dá)到最大值。因此,要選擇一個簡單的射頻扼流圈就應(yīng)尋找一個SRF接近所需扼流頻率的電感器。
對于高階濾波器,每個元件的電感值必須根據(jù)濾波器的截止頻率(低通和高通濾波器)或帶寬(通濾波器)計算。進(jìn)行這些計算時通常會用到商用電路模擬軟件,如SPICE、AWR的Microwave Office和 Agilent的Genesys或ADS。
對于調(diào)諧電路或阻抗匹配,嚴(yán)格的電感公差是必需的。如表1所示,與層疊式或厚膜型電感器相比,繞線式電感器通常能夠達(dá)到更嚴(yán)格的公差。
電流要求決定直流電阻
電流額定值和DCR密切相關(guān)。在多數(shù)情況下,如果所有其他參數(shù)保持均等,則需要選取較大尺寸的產(chǎn)品來降低DCR。
能讓電感器工作的自諧頻率
SRF的計算公式為:
在扼流圈的應(yīng)用中,SRF能夠最有效地阻斷信號的頻率。在低于SRF的頻率下,阻抗隨頻率增大而增大。在SRF下,阻抗達(dá)到最大值。在高于SRF的頻率下,阻抗隨頻率減小而減小。
對于高階濾波器或阻抗匹配應(yīng)用,在接近要求的頻率時,擁有一條較為平緩的電感曲線(恒定電感與頻率的曲線)更為重要。這就要求選擇一個SRF遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)計 頻率的電感器。根據(jù)以往經(jīng)驗,可選擇一個SRF比工作頻率高10倍(10×)的電感器。一般而言,電感值的選擇通常決定了SRF,反之亦然。由于繞線電容增加,電感值越高,SRF就會越低。[page]
電感和阻抗與頻率的關(guān)系
如圖1所示,電感和阻抗在接近電感器的自諧頻率(SRF)時急劇上升。對于扼流圈的應(yīng)用,需選擇一個 SRF等于或接近衰減頻率的電感器。對于其他應(yīng)用,SRF應(yīng)至少比工作頻率高10倍。
Q值何時比較重要?
高Q值產(chǎn)生窄帶寬,這一點(diǎn)對于將電感器用于LC(振蕩)回路或窄帶通的應(yīng)用來說非常重要。請參考圖 2。高Q值還會產(chǎn)生低插入損耗,從而使功率損耗降到最低。
電感器Q值的計算公式為:
所有與頻率相關(guān)的實和虛的損耗都包含在Q的計算中,包括電感、電容、導(dǎo)體的集膚效應(yīng)和磁性材料的鐵芯損耗。如表1所示,與相同尺寸和電感值的層疊式電感器相比,繞線式電感器的Q值要高得多。
如何選擇溫度額定值
功率損耗隨電流和直流電阻的增大而增大,導(dǎo)致元件溫度升高。電感器通常額定于某個特定的環(huán)境溫度和因電流通過電感器所產(chǎn)生的高于環(huán)境溫度的溫升。例如,一 個元件額定于125℃的環(huán)境溫度和因滿載額定電流(Irms或Idc)所產(chǎn)生的15℃的溫升,它的最大溫度約為140℃。您只需確認(rèn)您的應(yīng)用環(huán)境溫度和電 流損耗不超出電感器的額定值即可。