1、電感器特性參數及意義.表征電感器電器特性的參數,主要有:L、Q、DCR、SRF、IDC,檢驗其机械特性的方法主要有抗拉壓、抗震壓、抗沖擊、耐高溫、耐低溫.L: (電感)：電流通過導體時，產生符合右手螺旋定則的磁場，這種現象叫電磁感應，簡稱電感. 電感的特性為：不允許電流做瞬間的變化。電感器（Inductor） ，凡能產生電感作用的器件統稱為電感器；一般電感由線圈構成的，所以又統稱電感線圈，為了增加電感量和 Q 值，並縮小體積，通常在線圈中加入鐵粉芯。電感值,國際單位為:亨利,其英文表示 H. 常用單位為: 毫亨(mH) 微亨(H)表征線圈產生感生電動勢的能力. L 的定義式為: L=d/di
2、(微分表達式) 意義: 磁通量相對于電流的變化率.L 的計算公式:L=AL*N2 L=4uiN 2Ae/le*108 Al=4ui*Ae/le*10 8L:電感值(H)Al:電感系數( nH/ N 2 )N:線圈匝數(turns)Ae:磁芯有效橫截面積(cm 2)Le:磁路長度(或平均長度, cm)ui:磁芯材料的初始磁導率.實用經驗公式:L1/N12= L2/N22L1= N1 2/ N22*L2 該經驗公式在磁力線尚未飽和時准确度很高,發生磁飽和以后, 該公式失去效用. Q(quality factor):Q 值是電感器的品質系數,用來表征電感器儲存能量与消耗能量之間的關系.其數學表達式如
3、下:Q 值=貯存能量/消耗能量=XL/R=2f*L/RXL:感抗()R:電阻()f:頻率(Hz)L:電感值(H)從 Q 值的定義式中,很明顯可以看出: Qd 值越高越好,在數字通信電路中,Q 值的大小直接影響著數据的傳輸速度.決定 Q 值高低的變量有三個, 即是 R: 電阻() f: 頻率(Hz) L: 電感值(H) .在穩恒電路中,電感器貯存的磁場能量為:E=*L*I2 E: 能量(J) L: 電感(H) I: 電流(A)上式的意義在于: 它很清楚地告訴我們,在大電流通過時,只有那些 L 值降低不大的電感器才可以貯存足夠多的磁場能量. 這對于我們如何選用磁芯很有幫助.DCR:(Direct
4、Current Resistance) 直流電阻值是构成線圈本身導体的電阻.若已知線徑.線長和線材電阻率,則可直接計算其 DCR 值.DCR=*4L/d() :線材電阻率(*m) L:線長(m) d: 線的直徑 (m)*.* 需要特別指出的是: DCR 的測量值隨溫度的不同而不同,溫度升高時,DCR 也增大. 這是因為溫度升高時,(所有金屬)自由電子的無規則運動速度加快,電子之間的碰撞更加劇烈,使得金屬材料的電阻率增大. 所以在測量 DCR 時必須等線圈恢复至常溫. *.* 一般情況下,DCR 的標注值以 20時的測量值為標準.溫度每上升 1,其 DCR值增加 0.4%.我們一般希望 DCR
5、值越小越好,因為多數情況下,DCR 越小,電感器越不容易發熱,能夠承受更大的電流. 但也偶有特殊.SRF:(Self Resonant Frequency)自共振頻率:所有的電感器在其繞組之間存在著電容性,稱為分布電容.隨頻率升高時,電感器的感抗(X L).交流電阻值(R)同時升高,但頻率高過某一個极限時,電感器的感抗急劇降低直至消失,而在特性上表現為電容性負載,使電感器發生這种現象的頻率點(XL=0),稱為該電感器的自共振頻率點,即為在此頻率之前,電感表現為感性,L0,在此頻率之后表現為容性 L0.電路的設計者在設計電子電路時,特別是高頻電路時已經考慮到電路的正常工作頻率,從而提出 SRF
6、一定要大于某一個限制值,以确保電路正常工作.影響電感器 SRF 值的因素有:磁芯材質,線徑,圈數(L 值)IDC:(Rated Current)電流限制值,一般從兩個方面考評:一是基于電感值(L)的降低幅度,標示為 IDC1;二是基于正常工作時電感器線圈的溫升,標示為 IDC2.IDC1:表征磁芯的耐電流特性,在電流增加時,磁芯是否達到飽和狀態.發生磁飽和時,L值急劇下降,失去正常作用,一般情況下,IDC1 限值是在 L 值降低幅度小于等于 10%确定的.IDC2:表征線圈可以承受電流的能力,在電流增加時線圈是否會產生大量的熱而燒毀. 線圈產生熱,是因為線圈本身有電阻, 電流通過時其熱功率符合
7、下列表達式:P=I2R 當其產生的熱量大于其表面能夠散發的熱量時,線圈溫度便會升高. 溫度升高時,其表面的散熱能力逐步增強,這樣一來,總能找到一個溫度點,使得線圈產生的熱量剛好等于其表面散失的熱量,此時,線圈的溫度不再升高,開始維持平穩,關鍵的是我們如何控制這個溫度點,使之不至于燒毀線圈.上式中, I 适當時, 線圈的溫度不需要升高太多(40)便可以達到熱平衡, 這就是我們要尋找的 IDC2.也就是線圈能夠正常工作時所允許通過的電流限值.考量一個電感器,除以上 5 個基本特性參數外,還應考慮到它的使用可靠性.這一點是設計工程師們必須想到的.電感器的使用環境(溫度,濕度等)是否惡劣, 是否有酸堿
8、性物質,是否有受摩擦,撞擊等外應力的可能性,這些問題考慮之后,決定是否要加裝套管,外殼等保護性裝置.樣品制作及注意事項為更好地完成制樣這一工作，下面是一些樣品制作注意事項，供參考。1 樣品制作流程：工程師接單，選擇判定，制作流程設計，制樣者制作，測試記錄，承認書制作，工程師審核，送樣認可。就以上工作流程中的各環節需要注意如下幾點：2 工程師接單：工程師接單後要優先處理政策件，其次是急件，一般件，大陸要簽收，台灣部分要與台灣業助核對樣品需求單是否漏傳，並且都要在一個工作日內回復業務交期。1、一般件：台灣部分:工程部於接到樣品需求單起 6 個工作天以上。平湖部分：工程部於接到樣品需求單起 4 個工
9、作天以上2、急 件： 台灣部分：工程部接到樣品需求單起 24 小時個以上至 5 個工作天內完成。平湖部分：工程部接到樣品需求單起 24 小時個以上至 3 個工作天同內完成 3、政策性：台灣部分：工程部於接到樣品需求單起 24 小時內完成 平湖部分：工程部於接到樣品需求單起 24 小時內完成。注 1：急件與政策件僅限供應商已經有在庫材料，方可執行。注 2：急件與政策件與供應商之確認材料事宜於 3 小時同並回報於營業部門。注 3：所有制樣若無材料可完成無時間上之限制樣品數量需求大于 50PCS,須經由業務部門主管核准.樣品數量需求大于 200PCS,須經由執行協理核准注：若样品数量大于 50PCS
10、，可请厂务部进行协助制作，但工程部必须有工程师于现场进行相关辅导。若所需制樣涉及到模具或治具上的開發費用則營業部門亦有其市場的考量則須提出制案要求且須經由執行協理核準後方可進行，其制樣無時間上的限制3 材料判定：材料判定是以保護証品質的前提下，盡可能選擇比較廉價材料，以降低成本，如：可以用弘億的就不要用鐵研的，可以用鐵研的就不要用信德的。若工程部庫存材料有不足则依樣品需求单开出领料单进行领料；若厂内無材料则可填写材料之样品需求单交由采购进行供应商索样動作或工程部自行要样。4 樣品制作流程與設計：附件:樣品制作管理流程圖3.2、 、 是否是否否是客 戶 3.1、接收客戶之樣品需求3.2、判定是否
11、為厂內可生產或已有生產 3.3、填寫樣品需求單3.4、經權責主管核准 3.7、是否須增加開發費用 35、工程部制樣36、營業部送樣3.9、營業部提出制案要求3.10、制案要求是否核准3.8、供銷商是否有在庫材料3.8.1、工程部評价交期后,回覆營業部至第.3.5 項3.8.2、待供應商回覆交期,再經由工程部評估后,回覆營業部至第.3.5 項3.11 工程部執行制案要求至第.3.5 項營業部回覆客戶無法送樣及原因樣品設計要合理，充分評估制程生產能力，以方便生產。以下一些細節需要注意，如：焊錫位置，拉膠紙層數，膠水位置，套管位置，膠水種類，各尺寸公差。如果客戶有特別要求需在承認書注明，但前提是制程
12、必須能夠實現這一動作。如果不確定制程能否能實現。可以與制造主管，工程主管討論後決定。5 制樣者制作：制樣者制樣必須認真，細心，客戶規格要求必須清楚,通過判定確認 OK 才開始制作，樣品所要求的特性必須全測，并且要有記錄，樣品外關及其包裝要美觀。6 測試記錄：測試結果要真實記錄。並要在承認書上注明測試條件，測試儀器或方法。如果有高壓測試要求，也必須全部測高壓，並記錄條件。7 承認書審核：制樣者必須第一個審核所制作的承認書，重點是外觀圖是否與樣品一致，尺寸要求制程是否可以實現。同一類產品盡可能定同一標準尺寸，材料表是否與樣品所用材料一致。該附的資料是否附齊。8 工程師審核：制樣者將承認書審核後需簽
13、名，再交由主管審核，如果有客戶要求的細節問題要向主管報告。9 送樣認可：樣品必須在答復交期內完成，如果出現意外情況，如廠商將材料送錯了等，要及時向業務部相關人報告，並盡快再次回復交期，樣品完成后交由營業部門,再由營業部門進行樣品与承認書之确認后才可進行送樣.而營業部門須予以對已送之樣品進行后績跟催,并回饋自客戶所得相關訊息于工程部.以利后績送樣之改善.以下是一些要求很嚴格的客戶制樣注意事項：1 立德：立德每一款樣品都有對應的藍圖對應的料號， ，必須嚴格按照藍圖上的規格來制樣，該客戶規格的材料材質均為指定供應商材料，不可隨便更改，發現問題后要與立德工程溝通確認后才可做響應的更改。我們送出的承認書
14、必須與藍圖一致(尺寸，特性，材料表 )，承認書必須附所用材料的，材質成份表，如果沒有，可以通過採購要求供應商提供。常態材料的 SGS 報告在制作承認書時不必附上，若樣品用到特殊材質或之前未提供 SGS 報告的材料必須附上。立德樣品還需要提供 5 組尺寸測試數據，以及包裝規格，包裝可以請品保來設計。該客戶產品一律用 1075-2 來測試。2 FALCO：該客戶有部分材料是指定的，這需要和業務部相關人確認，FALCO 每一項特性要求也必須全測，FALCO 來圖的 WIRE 有他自己的表示方法，我們要將他譯過來。FALCO的電子檔必須有包裝規格。SMD 類產品要有回流焊曲線。3 寶龍達：該客戶對樣品
15、製作要求非常的嚴格，承認書封面必須注明“符合 ROHS”字樣並且蓋公司公章， “SGS”報告只要求電子檔，不必附在承認書上，要求單獨提供。另外根據 SMD 還是 DIP 電感提供符合要求的焊接曲線，一般情況下該客戶要求産品的測試頻率爲 600KHZ，要求至少有 L 值，DCR 值的測試數據，要有在額定電流工作情況下的 L值。另外要求承認書要有電流，溫升，電感的曲線圖。DIP 類如無特殊要求，統一規定腳長爲 3.6+0.4mm.4 楊明：該客戶索樣一般都會附帶有相應的規格圖面，在制樣的時候要嚴格按照來圖作業，若遇到尺寸問題，不可擅自更改，必須征得客戶同意方可更改。我們在做該客戶 RC 系列樣品的
16、時候一般用開槽的 DR CORE,另外該客戶 TOROID 産品一般都要求用一線到底或鐘點式方式作業，樣品要求要做一個拆分 LIST,要求提供産品單重，拆解後各部件的單重，供應商及材料型號。承認書要求用楊明的版本。材料選擇注意事項1 對於 TORIOD 系列我們經常用到有：Mn-Zn 類：該材料導電能力很強，一般需要塗裝絕緣，涂裝層一般為綠色，通常是根據特性要求來選擇材料，對於較大感量通常選用 Mn-Zn 材料，Mn-Zn 材料易磁飽和，即 IDC1 很小，通過廠商的產品目錄查出對應的電感系數（AL 值） ，再通過公式L=AL.N算出所需要的圈數,Mn-Zn 材料特性不穩定，通常感量范圍要定為
17、 30%或以上！該材質受外界溫度，壓力的影響比較明顯，因此一般我們在做該類樣品的時候通常把感量定到 XXuH MIN,如果客戶有感量范圍要求時，我們必須要用自干型膠水（1005A/1005B）來固定 BASE 或隔板，切記不可烘烤！Ni-Zn 類：Ni-Zn 材料通常不塗色，要求測阻抗，即 Z 值。有時也要求感量。可以依客戶的具體要求，然後將其要求提供給採購，讓廠商提供符合要求的材料，我們廠用到的 Ni-Zn 磁環並不多。一般都是 RH,R6H,RID 等 BEAD 類型，主要供應商是優磁。TOROID 產品有時也會用到 Ni-Zn 材料。一般塗綠色，跟 MN-ZN 材料顏色一樣，要注意區分。
18、鐵粉芯類:該材料可以從涂裝顏色來辨認材質，例如：26 材：黃色本體/白色底面，52 材：綠色本體/藍色底面。該類材料價格便宜，如果感量不很高，該材料是首選。可以根據感量大小和 IDC 要求，選擇所需材料，8 材耐電流最好，26 材最差，18 材在兩者之間，但 8 材 AL 值很低。鐵粉芯材料一般都用來做小感量電感。MPP 類材料:該類材料又分類,CM 類 CH 類,CS 類.以上材料 IDC1 很好，常用來做要求耐大電流的電感，價格昂貴，通常電感系數很低。該材料的外觀與其他材料不同，一般塗裝層上有印字，其中前三位數字表示該 CORE 的外徑尺寸，后三位數字則表示該CORE 的 ui 值.在我們
19、供應商中： Mn-Zn 材料供應商有：光裕，越鋒，優磁，東陽光，普賽等，微碩。Ni-Zn 材料供應商有：優磁，飛晶等。鐵芯粉材料供應商有：盛忠，嘉成，德特蒙，東磁等。MPP 材料供應商有：邁拓。2 對於傳統的 SMD 類產品:PC,SQH,PCP,PBS,PCRH 等，以上 SMD 類產品規格特性統一，很多樣品我們找的是庫存產品，值得注意的是:所找的庫存產品是否與常態規格一致，一定要確認清楚，以上 SMD 類產品材料較單一，通常是信德，鐵研或弘億的材料，依據系列標準就可以了，還有 BASE 這一類，通常有金聖，鳳吾，樹林，台速，聯誠等不同的廠商對同一類產品的命名方式不同，有時有些細微差別。另外
20、須注意：所有 SMD 系列的產品均須印字。目的是直接可以從印字上讀出電感的感量，另外就是防止在生產過程中混料。注意事項：PC 系列：因為弘億材料特性與信德材料相近，因此我們一般用弘億 K22 材料來替代信德的 N5D 材質，中山利堡，是我們的新材料供應商，它的規格特性跟弘億材料相近，另外價格便宜，在客戶沒有指定材料的情況下，可以首先考慮此家供應商。PCRH 系列：一般我們用鐵研 DL5 材料來替代以前信德 N5D 材料（WURTH，FALCO，除外）粘 BASE 膠水用 EP399 替代 G500（WURTH，FALCO，除外） ，一般常態的灌膠方式為倒灌，（PCRH129 全部正灌） 。WU
21、RTH，FALCO，產品指定要求正灌。不能隨意更改。ND 系列產品維持原來材料不變（信德）,一般全部要求黑色印字！傳統的 DIP 類產品：我們最常用的是弘億的材料，如果要求 IDC 不是很大，盡可能用弘億材料，因價格便宜，另外東陽光是我們一家新的材料供應商，特性跟弘億相近，價格便宜，若客戶沒有指定，可以考慮用此家材料。鐵研 DL5 DL3 是很好的耐電流材料，但價格昂貴，我們求購此類材料時一定要確認腳距和導針規格PEAKING 系列：我們公司有 0204.0307.0410.0510 系列，如果客戶沒有特殊要求，應盡可能依我們的系列標準。源興這家客戶與我們常態標準不一樣。測試要求用源興專用模式
22、，另外成品要求 26 編帶，TB 盒包裝。拿庫存時需確認清楚，恆和的產品統一要求用 155 度的高溫線作業，并且在 Q 表的底座上來測試。在制樣時要注意色環條數與客戶要求保持一致。一般現在我們在制作 PEAKING 系列樣品的時候，客戶沒有特殊要求，一律塗4 色環。原因是可以直接從色環上讀出電感值及誤差范圍。外購類產品：我公司外購類產品主要有：MLI,MLB,SHW,SQHF,RH,等。我們在做這類樣品的時候一定要注意：1.自己所求購的產品是否與客戶要求一致.2. L 值與其他特性是否符合客戶要求。3.自己做的承認書規格特性是否與供應商附的承認書一致。4.實測供應商提供的樣品是否與該規格一致。
23、. FERRITE BEAD：“BEAD”的本意是:有空的小珠. 嚴格說來,BEAD 不是電感,雖然它也有 L 值表現. FERRITE BEAD 更重要的功能在于它的防磁干扰EMI 特性,它在很多情況下都可以抑制雜訊發生,例如:它能在低速信號線路中作用,也可以用于個人電腦的并聯線路,在這樣的線路中,從几百兆赫(MHZ)到几吉咖赫茲(GIGAHZ)保持高阻抗是非常重要的,同時在這些并聯線路中,較低頻率保持較低的阻抗也是相當重要的,而 FERRITE BEAD 正是擁有這种特性的元件,高頻高阻抗的 FERRITE BEAD 的開發使用,即使在產生波形歪曲的線路中,亦能產生強力的抑制雜訊效果.我們
24、在考評 FERRITE BEAD 時,以其指定頻率下的阻抗值為依据,阻抗越高其抗干扰的能力越強,阻抗計算如下式:Z= XL2+R2其中: XL 感抗 R 電阻FERRITE BEAD 的分類:我們常用到 RH,R6H,R5H 三個系列.現在我們以 RH3.5*6*0.8 磁珠的 Z VS. FREQUANCY CURVE 曲線圖來說明 BEAD 的特性功用:從上圖可以看出BEAD 在低頻時顯示出低阻抗而在高頻段自動顯示高阻抗這一特性使得其能夠在低頻段保持很小的阻抗不至于消耗過多能量而在高頻段時突現高阻抗有效地抑制高頻雜波訊號的產生電感的應用常識(1)CHOKE 的應用扼流作用含 RCRATRS
25、RTOROID 等主要應用于對電流波動要求較嚴格的電子電路如顯示器穩壓器SPSVPS 等產品低頻高流(2)PEAKING 的應用濾波作用AL0204030704100510主要應用于易產生雜波作號的高頻電子電路如顯示器頻譜發生器警報器等高頻低流(3)低感 TOROID 線圈的應用扼流主要應用于主机板如大眾技嘉華碩低壓高流因多為雙面板所以要求焊錫位置在 CORE 面以上(4)PC 系列主要應用于掃描儀LCD 顯示器(5)PCRH 系列主要應用于网卡ADSL 等网絡產品(6)MLIMLB 等系列（含 SHW 類）主要應用于元線電訊號接收放大電路如無線電話對講机的功能等手机主板(7)扁平線類線圈主要
26、應用于笔記本電腦的主板如順達明基等(8)PCDPBP 類產品取代傳統 CHOKE 成為表面貼裝元件應用方向相同于 CHOKE 元件RH3.5*6*0.811010010001 10 100 1000FREQUENCY(MHz)IMPEDANCE(OHM)|Z|ohm承認書審核注意事項：在樣品制作完后，承認書的審核工作非常的重要，因此我們的審核必須認真，仔細。制樣者最了解自己所做樣品的規格，如材料，線經，膠水,BASE.客戶要求的成品尺寸，測試頻率，L,DCR,IDC1,IDC2,Q 值，SRF,等電氣特性，因此在這方面要求制樣者一定要細心，謹慎，負責，把每個環節都審核到位。把錯誤減小到最小！以
27、下是關於承認書審核的一些具體步驟與方法，供制樣人員參考：1：承認書品名是否正確？客戶有無料號？料號是否正確？2：圖面是否與客戶圖面一致？尺寸定得是否合理？（成品測量一下確認）有無遺漏的尺寸？3：電路圖是否正確？4：電氣特性是否符合客戶規格要求？（頻率，L,DCR,Q,SRF,IDC1,IDC2,Z 等）承認書上的頻率前後是否一致？5：材料表的材料規格是否正確？有無遺漏的材料？線材耐溫等級是否正確？6：測試數據是否正確？是否在要求范圍內？7：該附的資料是否附齊全？制樣過程中各部門責任區分營業部： 1.負責與客戶聯系樣品之相關事宜。如：樣品之所需相關電氣規格、外觀尺寸或承認書所應檢附之相關文件等。2. 回覆客戶樣品之交期與送樣事宜。3. 填寫樣品需求單與核準 、樣品需求數量之核準。4. 制案要求之提出與審查。工程部: 1.協助營業部門樣品之判定。 2.判定制樣所需之模具與治工具等相關費用。3 聯絡供應商送樣與材料之交期確認。4.樣品交期回覆營業部。樣品與承認書制作.採購部：協助工程部門與供應商連絡之相關事宜。制造部：協助樣品之制作，如樣品數量超過 50PCS 以上。唐瓊2007 年 5 月 5 號
