在電路設(shè)計(jì)中，我們經(jīng)常會聽見“電感飽和”這個(gè)詞匯，除了電流彎曲失真、燒壞器件折線表象，在物理上“飽和”到底代表著什么？下面五環(huán)電感工程師將聊聊“電感飽和”，希望對大家有所幫助。

按定義來說，電感飽和是指電感器在電流增大到一定程度后，其電感值開始下降現(xiàn)象，這是因?yàn)楫?dāng)電流增大時(shí)，磁芯的磁通密度增加，但磁芯的磁導(dǎo)率卻下降，導(dǎo)致電感的感值降低。增加電流當(dāng)電感值降至原來的70%的感值時(shí)，此時(shí)的電流就是此電感的飽和電流。

在電感飽和前，電感的感抗可以表示為：

X = 2πfN^2BS

其中，X為感抗，f為頻率，N為線圈匝數(shù)，B為磁通密度，S為線圈面積。

然而，當(dāng)磁芯達(dá)到飽和后，磁導(dǎo)率下降，導(dǎo)致感抗降低。此時(shí)，電感的感抗可以表示為：

X = 2πfN^2S(Br/μ)

其中，Br為剩磁密度，μ為磁導(dǎo)率。

由于在電感飽和后，磁導(dǎo)率下降，導(dǎo)致感抗降低，因此電感飽和對電路的性能會產(chǎn)生負(fù)面影響。此外，當(dāng)電流增大時(shí)，線圈的發(fā)熱也會增加，可能導(dǎo)致線圈燒毀或短路。

為了避免電感飽和的發(fā)生，電子工程師可采取以下措施來避免：

1、選擇合適的磁芯材料

不同的磁芯材料有不同的磁導(dǎo)率和飽和磁通密度，選擇高磁導(dǎo)率、高飽和磁通密度的磁芯材料，可增加電感的輸出及線性范圍；

2、增加線圈匝數(shù)

增加線圈匝數(shù)可提高電感的感抗，從而增加電感的輸出及線性范圍；

3、減小電流

減小電流可以避免磁芯飽和的發(fā)生，在電路設(shè)計(jì)中可根據(jù)項(xiàng)目需求及實(shí)際情況來選擇合適的電流值；

4、采用磁屏蔽結(jié)構(gòu)

采用磁屏蔽結(jié)構(gòu)可減小外部磁場對電感的影響，從而增加電感的穩(wěn)定性和線性范圍。

    五環(huán)電感的工程師可以對客戶電路中的電流設(shè)計(jì)出合適的電感磁飽和，歡迎大家一起研討。