設(shè)計中如何選擇額定電流？工程師告訴你一招

兩種額定電流的解釋

1、Heating Current

功率電感在 DC-DC 電路中，電流經(jīng)過時，會消耗一定的功率（銅耗 Copperloss+磁耗 Coreloss），消耗功率會導致電感的溫度上升，電感一般工作溫度有一定范圍，比如 WE 的電感允許的 operating temperature: -40°C - + 125°C，ambient ?temperature: -40°C - + 85°C。為了電感可以在一定的溫度范圍內(nèi)正常工作，電感廠商會給出一個"基于電感溫度上升的額定電流"即 Heating Current，這個參數(shù)的限定值是根據(jù)電流在電感上的熱效應(yīng)定義的，在大部分公司的電感的手冊里，以 Idc（直流電流）來表示這個電流。

Heating Current 定義為在電感上加上一定的直流電流，在自然對流的冷卻條件下，電感上的溫升為 40°C 時，電感里通過電流的電流值。

不同廠商的 Heating Current 的定義可能略有出入，在選型器件時，需詳細看一下數(shù)據(jù)表格下面的 note。

注意：評估 Heating Current 一般都是直流電流，因為直流電流不會導致電感的鐵損，如果采用交流電流來評估的話，情況就復雜的多。

2、Saturation Current （飽和電流）

電感中直流電流的增加時，電感透磁率的數(shù)值會逐漸減少，因此電感值會緩慢下降。電感廠商會根據(jù)電感的電感值的下降程度為指標的額定電流，"基于電感值的變化率的額定電流"，即 Saturation Current，大部分電感廠商將電感值下降 20%時的通過電感直流電流作為額定電流。下圖是 Wurth 公司某款電感的電感值 vs 電流的曲線圖。該款電感規(guī)格書上將 saturation current 設(shè)定為電感值下降 10%時的電流值，為 16.6A。如果將 saturation current 設(shè)定為電感值下降 20%時的電流值的話，大約為 18.2A。

設(shè)計中如何選擇額定電流

Heating Current 是評估的電感的熱效應(yīng)，如果超過這個參數(shù)使用的話，會導致電感過熱。

Saturation Current，是以電感值的下降程度為指標的額定電流，在開關(guān)電源中，超出該范圍使用時可能會由于紋波電流的增加而導致 IC 控制不穩(wěn)定。

所以在實際的使用中，簡單來說，一般選擇兩個電流值里面比較小的那個作為設(shè)計限值。比如下圖中的 4 個 PLUSE 電感的 Irated，均取的 Heating Current 和 Saturation Current 其中的相對小的那個作為額定電流 。?(注意 PA1513.321 這個器件，為什么 Irated 不是 45A？注意 Pulse 的 Saturation Current 定義為 20%的電感值下降，41A 的時候只有 10%的電感值下降。)

為了系統(tǒng)更可靠，在實際的設(shè)計中，一般還會作 20%以上的降額使用。