详解电感的关键参数

详解电感的关键参数

电感是电子电路中常见的被动元件之一，广泛应用于电源管理、信号处理等领域。其性能和应用效果主要由几个关键参数决定。本文将详细介绍电感的七大关键参数，帮助读者更好地理解和应用电感。

1. 电感值

电感值是电感的基本特性，表示为1uH、10mH、1H等不同单位。其计算公式如下：

其中，k是长冈系数，μ是磁导率，n是线圈的匝数，S是环的横截面积，l是线圈的长度。长冈系数k是对线圈形状的修正系数，当截面积相同，长度越短，电感值越低。

2. 直流电阻（DCR）

电感的直流电阻一般在mΩ级别，反映了线圈铜线的电阻。其大小可通过电阻公式计算。在电源电路中，较大的DCR会降低电源效率。

3. 饱和电流

饱和电流是指电感值开始急剧下降的临界电流。当电流超过饱和电流（Isat）时，电感将失去其电感特性，变成一段导体。实际使用中，通常将电感值降低至初始值20%时的电流定义为饱和电流。

4. 温升电流

温升电流定义为电感自身温度上升40℃时通过的电流。从电流-温度曲线可以看出，随着电流增加，电感温度上升，达到40℃时对应的电流即为温升电流。

5. 额定电流

额定电流是在饱和电流和温升电流中选择最小的一项。因此，给定一个电感，其额定电流就是Isat和Itemp中的较小值。

6. 电感的阻抗

电感在不同频率下表现出不同的阻抗值。低频时阻抗小，高频时阻抗大。但由于寄生电容的存在，当信号频率与电感和寄生电容发生谐振时，阻抗会达到最大值。

7. 交流电阻（ACR）

除了直流电阻（DCR），电感还有一个重要的参数是交流电阻（ACR）。ACR包括磁芯涡流损耗电阻和趋肤效应、邻近效应引起的导线电阻。ACR随频率增加而增大，在高频应用中需要特别关注。

下图是TDK电感在不同频率下的交流电阻曲线：

从图中可以看出，在频率低于1MHz时，交流电阻较低，不到10Ω；但在10MHz时，电感的交流电阻可达1KΩ。在轻载条件下，ACR造成的损耗不容忽视。