在實(shí)際的電源設(shè)計(jì)中，功率電感的選擇尤為關(guān)鍵。

在 DC-DC 轉(zhuǎn)換器中，電感器是僅次于 IC 的核心元件。

通過選擇恰當(dāng)?shù)碾姼衅鳎軌颢@得較高的轉(zhuǎn)換效率。

在選擇電感器時(shí)所使用的主要參數(shù)有電感值、額定電流、直流電阻等。

其中在選擇功率電感的額定電流時(shí)，根據(jù)電感的規(guī)格書，會(huì)發(fā)現(xiàn)電感的額定電流有兩種，這兩個(gè)額定電流的定義是什么呢，在選型電感時(shí)，我們應(yīng)該如何選擇合適的電流參數(shù)，下面會(huì)做一定的解釋。

?

兩種額定電流的解釋

1、Heating Current

功率電感在 DC-DC 電路中，電流經(jīng)過時(shí)，會(huì)消耗一定的功率（銅耗 Copperloss+磁耗 Coreloss），消耗功率會(huì)導(dǎo)致電感的溫度上升，電感一般工作溫度有一定范圍，比如 WE 的電感允許的 operating temperature: -40°C - + 125°C，ambient? temperature: -40°C - + 85°C。

為了電感可以在一定的溫度范圍內(nèi)正常工作，電感廠商會(huì)給出一個(gè)"基于電感溫度上升的額定電流"即 Heating Current，這個(gè)參數(shù)的限定值是根據(jù)電流在電感上的熱效應(yīng)定義的，在大部分公司的電感的手冊(cè)里，以 Idc（直流電流）來表示這個(gè)電流。

Heating Current 定義為在電感上加上一定的直流電流，在自然對(duì)流的冷卻條件下，電感上的溫升為 40°C 時(shí)，電感里通過電流的電流值。

不同廠商的 Heating Current 的定義可能略有出入，在選型器件時(shí)，需詳細(xì)看一下數(shù)據(jù)表格下面的 note。

注意：評(píng)估 Heating Current 一般都是直流電流，因?yàn)橹绷麟娏鞑粫?huì)導(dǎo)致電感的鐵損，如果采用交流電流來評(píng)估的話，情況就復(fù)雜的多。

2、Saturation Current （飽和電流）

電感中直流電流的增加時(shí)，電感透磁率的數(shù)值會(huì)逐漸減少，因此電感值會(huì)緩慢下降。

電感廠商會(huì)根據(jù)電感的電感值的下降程度為指標(biāo)的額定電流，"基于電感值的變化率的額定電流"，即 Saturation Current，大部分電感廠商將電感值下降 20%時(shí)的通過電感直流電流作為額定電流。

下圖是 Wurth 公司某款電感的電感值 vs 電流的曲線圖。

該款電感規(guī)格書上將 saturation current 設(shè)定為電感值下降 10%時(shí)的電流值，為 16.6A。

如果將 saturation current 設(shè)定為電感值下降 20%時(shí)的電流值的話，大約為 18.2A。

?

?

設(shè)計(jì)中如何選擇額定電流

Heating Current 是評(píng)估的電感的熱效應(yīng)，如果超過這個(gè)參數(shù)使用的話，會(huì)導(dǎo)致電感過熱。

Saturation Current，是以電感值的下降程度為指標(biāo)的額定電流，在開關(guān)電源中，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。

所以在實(shí)際的使用中，簡單來說，一般選擇兩個(gè)電流值里面比較小的那個(gè)作為設(shè)計(jì)限值。

比如下圖中的 4 個(gè) PLUSE 電感的 Irated，均取的 Heating Current 和 Saturation Current 其中的相對(duì)小的那個(gè)作為額定電流 。

(注意 PA1513.321 這個(gè)器件，為什么 Irated 不是 45A？注意 Pulse 的 Saturation Current 定義為 20%的電感值下降，41A 的時(shí)候只有 10%的電感值下降。

)

為了系統(tǒng)更可靠，在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，一般還會(huì)作 20%以上的降額使用。

?

與非網(wǎng)原創(chuàng)內(nèi)容，不經(jīng)允許，不得轉(zhuǎn)載！