1、 Copyright 2013, Coilcraft, Inc. Document 1066-1 Revised 09/24/12 用于偏置放大器 的电感 电流、功率和温升 电感的功率承受能力 电感一般没有规定额定功率,但是可以用数据表的 电流和电阻规格来估算一个空心或陶瓷芯片式电感 的近似功率。 例如,1 H的片式电感1812CS-102XJL ,其额定 Irms是 480 mA,最大额定DCR是1.2 Ohms。额 定Irms是对于环境温度条件下的 15C温升而言。 允许的最大环境温度是125C,加之15C的温升, 最大产品温度为 (125 + 15) = 140C。 要估算功率,计算I
2、rms 2 DCR。如果我们假设标 称DCR是所规定的最大DCR的80%,计算如下: (0.48 A) 2 (0.8 1.2 Ohms) = 0.221 W = 221 mW 因此,约221 mW的功率使此电感的温度上升 15C。 在射频频率下,ESR比DCR高得多。因此,引起相同 温升的电流量大大降低。例如,如果射频信号是100 MHz,电感的ESR是8.14 Ohms(差不多是DCR 的7倍),那么相同功率(温升)下的Irms交流电 仅为161 mA,而额定直流电是480 mA。如果在 电感中存在受电流影响的损耗或低电流ESR测量以 外的其他高频损耗机理,那么此估算就可能有误。 电感耗散的
3、功率 在偏置器中使用电感,如下图所示,目的是在阻止高 频射频信号进入直流源时为放大器提供直流偏置。最 理想的是,偏置线路的所有射频信号都被串联电感滤 除掉。在此轮讨论中,我们假设一个无损(如空心或 陶瓷芯)电感,只有(交流和直流)铜损,没有磁芯 损耗。 电感耗散的总直流功率是: Pdc = Idc 2 DCR 电感耗散的总交流功率是: Pac = Irms 2 ESR 其中: Idc是通过电感的直流电。 Irms是通过电感的交流电(射频信号)量(如果 电感几近完美,这个量可能很低)。 DCR是电感的直流电阻。 ESR是电感在射频信号频率下的有效串联电阻(假设 只有一个射频频率)。 电感耗散的总
4、(直流和交流)功率是: Ptotal = Pdc + Pac 或 Ptotal = Idc 2 DCR + Irms 2 ESR 在射频线路中的单个频率交流信号的简单示例中看到, 要确定电感耗散的交流功率,必须知道电感在射频频 率下的ESR和通过电感的射频电流的Irms值。对于 更多要滤除的复杂多频率噪声信号,电感耗散的总 交流功率为所有的Irms 2 ESR,其中ESR随频率 变化而变化。 Copyright 2013, Coilcraft, Inc. Document 1066-2 Revised 09/24/12 宽带射频扼流器 宽带射频扼流器的宽带性能是因使用高导磁率的磁芯 材料如铁粉或铁氧体的结果。当射频信号通过电感时, 电感产生的总热量还包含了受频率和电流影响的磁芯 损耗产生的热。一般的ESR测量(通常在非常低的电 流下进行)将不能够捕捉到这些损耗。因此,上面的 估算方法不适用,并且预测的温升比实际产生的要低。 电感会比预期的热。所有使用高导磁率(铁氧体、铁 粉、复合)磁芯的电感均如此。对于高导磁率磁芯产 品,我们建议测量可能出现在你的应用中的所有频率 和电流条件下的电感温升,以确定最糟情况下的温升。