高频功率电感阅读：769

    移动电话、相机、笔记本电脑的磁盘驱动器以及便携式音频播放器只是少数还在使用的传统电子元件，现在需要更多的是功率电感器。将日益复杂的电路整合到更加狭小的电路板空间中的巨大的市场压力导致了性能更佳的、极具竞争力的、更为精巧的终端元件的需求增大。电路板上的大功率转化终端元件的广泛应用也导致了高效率直流转换器和更精细电感器需求的增加。为了适应这一挑战，元件制造商都花重金在材料与制作上发展、生产和改善绕线和多层片式电感器，用具有相等或更好的性能的但也更加精细的设计来迎合市场的需要。
    1、精细功率电感器
    在便携式电子产品的电源供应器设计当中，面临的最大挑战是，既要提高电源供应器的工作效率还要减小它的尺寸，也就是说要设计在电力供应设计中最好使用最小的电感器。解决此难题的办法之一是，提高DC/DC转换器的开关频率，这是影响低电感和小尺寸元件的关键。由负荷波动引起的瞬态响应较低的电感值是抵消了更好的。在这种情况下，伴随着负载波动所引起的更快的瞬态响应，低电感值因高频率而偏移。
    但是，有得必有失，提高开关频率的同时也增加了开关损耗，这同样会导致工作效率的降低。由于其他重要电路设计之间相互作用会影响器件性能这一特点，所以仅仅靠增加开关频率并非易事。
    近期，开关频率一直保持在500kHz左右而电感在4.7～10μH，这些因素包括提供更好的电路设计，改进材料，完善制造技术，都能让开关频率保持在1MHz以下。
    然而，内部电路的进一步细化使得开关频率已经高达3MHz，但同时电感值也低于了2.0H。据推算，6～8MHz的开关频率以及低于1H的电感值并不常见，这就导致了电感器小型化的戏剧性。
    2、较高的开关频率
    1-A级电感器的发展趋势是小包装，低电感和更快的开关频率。例如拥有300kHz开关频率但面积只有16或36mm2的电感器将被广泛使用。使用一个9mm2大小的电感器能将开关频率提高为1.5MHz，这表明在增加开关频率的同时也在相应地减小尺寸。未来要提供更精细电感器的关键在于部件制造商是否有能力通过在电路设计、材料和制造等方面的不断进步来降低电感和提高开关频率。
    手机用电感器技术的进步已经在包装厚度上显现了出来，例如，从两三年前2mm到现在的1mm。该技术的显著改善让靠超薄元件支持器件的微型化趋势持续吸引着全球电子产品消费市场。即便如此，单纯靠使用较小的电感器也不是一个完善的解决方案。
    3、绕线改善
    规模较小的便携式设备需要更紧凑的更高效率的DC/DC转换器，靠这些补充设备的强大功能来最大限度的完善电池能量。尽管大的元件难以同时缩减电感尺寸和保持较低阻抗，厂商们依然在通过更好的设计，改进材料科学，提高制造技术来减少电感器尺寸。

    功率电感加载其电感量按下式计算:线圈公式
    阻抗(ohm) = 2 * 3.14159 * F(工作频率) * 电感量(mH)，设定需用 360ohm 阻抗，因此：
    电感量(mH) = 阻抗 (ohm) ÷ (2*3.14159) ÷ F (工作频率) = 360 ÷ (2*3.14159) ÷ 7.06 = 8.116mH
    据此可以算出绕线圈数：
    圈数 = [电感量* { ( 18*圈直径(吋)) + ( 40 * 圈长(吋))}] ÷ 圈直径 (吋)
    圈数 = [8.116 * {(18*2.047) + (40*3.74)}] ÷ 2.047 = 19 圈
    空心电感计算公式
    空心电感计算公式：L(mH)=(0.08D.D.N.N)/(3D+9W+10H)
    D------线圈直径
    N------线圈匝数
    d-----线径
    H----线圈高度
    W----线圈宽度
    单位分别为毫米和mH。。
    空心线圈电感量计算公式:
    l=(0.01*D*N*N)/(L/D+0.44)
    线圈电感量 l单位: 微亨
    线圈直径 D单位: cm
    线圈匝数 N单位: 匝
    线圈长度 L单位: cm
    频率电感电容计算公式:
    l=25330.3/[(f0*f0)*c]
    工作频率: f0 单位:MHZ 本题f0=125KHZ=0.125
    谐振电容: c 单位:PF 本题建义c=500...1000pf 可自行先决定,或由Q
    值决定
    谐振电感: l 单位: 微亨
    1。针对环行CORE，有以下公式可利用: (IRON)
    L=N2.AL L= 电感值(H)
    H-DC=0.4πNI / l N= 线圈匝数(圈)
    AL= 感应系数
    H-DC=直流磁化力 I= 通过电流(A)
    l= 磁路长度(cm)
    l及AL值大小，可参照Micrometal对照表。例如: 以T50-52材，线圈5圈半，其L值为T50-52(表示OD为0.5英吋)，经查表其AL值约为33nH
    L=33.(5.5)2=998.25nH≈1μH
    当流过10A电流时，其L值变化可由l=3.74(查表)
    H-DC=0.4πNI / l = 0.4×3.14×5.5×10 / 3.74 = 18.47 (查表后)
    即可了解L值下降程度(μi%)
    2。介绍一个经验公式
    L=(k*μ0*μs*N2*S)/l
    其中
    μ0 为真空磁导率=4π*10(-7)。(10的负七次方)
    μs 为线圈内部磁芯的相对磁导率，空心线圈时μs=1
    N2 为线圈圈数的平方
    S 线圈的截面积，单位为平方米
    l 线圈的长度， 单位为米
    k 系数，取决于线圈的半径(R)与长度(l)的比值。
    计算出的电感量的单位为亨利。