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如何选择射频电感?

2010-04-233230

额定电流
在选择电感时,工作电流应该低于说明书中的额定电流。如果工作电流超过额定电流,就可能会损坏产品。

直流电阻(DCR)
Kimbro称,直流电阻(DCR)与额定电流有很大的关联。以线圈电阻为基准,直流电阻等于电感的损耗。如果绕线的直径增加,那么直流电阻会减小,而额定电流会增加。较大的绕线直径降低了损耗并改善了电流处理能力。
Vishay公司电感部门的产品市场经理Doug Lillie说:“直流电阻会限制在不过热或不发生饱和(感应系数急剧降低)的情况下器件可以传输的直流电流。”

自谐振频率(SRF)
电感中的每一匝绕线都可以看成一块电容器极板,匝与匝之间以及线圈与铁芯之间电容的总体效果可以用与电感并联的单个电容来表示,称为分布电容(Cd)。这种并联结构的谐振频率就称为自谐振频率(SRF)。

Lillie说:“在这个频率,电感看起来就像带有阻抗的纯电阻。如果频率超过自谐振频率,这种并联结构的容抗将成为主要因素。”

叠层片式电感
叠层片式电感是使用陶瓷材料结构通过集成工艺制成的。陶瓷材料结构可以在高频处提供很好的性能,而叠层片式工艺可以提供各种各样的电感值。
叠层片式器件的电感值范围要比薄膜或空芯线圈类的电感广,但是比不上线绕式元件的电感取值范围或额定电流。叠层片式技术因其很好的电特性,特别是其低廉的成本,而越来越流行。

薄膜电感
薄膜电感是使用光刻工艺生产的,这种工艺可以在陶瓷基底上生产出非常精确的线圈模式,从而满足苛刻的电感公差。陶瓷基板使得这些电感成为RF应用的理想元件。但是,薄膜电感能传输的电流较小,而且电感值范围有限。

线绕式电感
线绕式电感通常用于低频应用之中。线绕式电感是将铜线绕在陶瓷(氧化铝)磁芯上制成的。
因其结构和材料的原因,线绕式电感可以提供很好的电特性。水平绕线结构使得公差很小而杂散电容很小,而铜线使得直流电阻很小,从而增加了品质因子性能以及额定电流。

锥形电感
锥形电感是面向宽带和高频应用的,它的结构可以展宽线圈的带宽。锥形电感的实际尺寸较小,通常是用细线绕成的,因此杂散电容较小。

在超宽带Bias-T器件中,锥形电感同时提供了直流偏置提取或注入路径,它可以将电源与有源器件隔离。

磁芯的选择
高频器件通常使用空心或惰性(也就是陶瓷)磁芯。它们提供了比磁性铁芯更好的热性能,但是其电感取值有限。

中频器件通常采用铁芯。铁芯不会饱和,但是无法提供铁氧体磁芯那样的大电感值。低频器件通常使用铁氧体磁芯。应该尽可能地避免使用铁氧体磁芯,因为它们会在较小的Idc值处饱和,而且会受温度的影响(△L/△T)。

厂商们也在开发和使用更新的铁氧体,如无定形和纳米晶体材料。

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