貼片電感基礎(chǔ)知識詳細解析
信息來源于：互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布于：2021-09-01
貼片電感（Chip inductors），又稱為功率電感、大電流電感和表面貼裝高功率電感。具有小型化，高品質(zhì)，高能量儲存和低電阻等特性。
一般電子線路中的電感是空心線圈，或帶有磁芯的線圈，只能通過較小的電流，承受較低的電壓；而功率電感也有空心線圈的，也有帶磁芯的，主要特點是用粗導(dǎo)線繞制，可承受數(shù)十安，數(shù)百，數(shù)千，甚至于數(shù)萬安。
功率貼片電感是分帶磁罩和不帶磁罩兩種，主要由磁芯和銅線組成。 在電路中主要起濾波和振蕩作用。
分類
片式電感器主要有4種類型，即繞線型、疊層型、編織型和薄膜片式電感器。常用的是繞線式和疊層式兩種類型。前者是傳統(tǒng)繞線電感器小型 化的產(chǎn)物；后者則采用多層印刷技術(shù)和疊層生產(chǎn)工藝制作，體積比繞線型片式電感器還要小，是電感元件領(lǐng)域重點開發(fā)的產(chǎn)品。
繞線型
它的特點是電感量范圍廣（mH～H），電感量精度高，損耗小（即Q大），容許電流大、制作工藝?yán)^承性強、簡單、成本低等，但不足之處是在進一步小型化方 面受到限制。陶瓷為芯的繞線型片電感器在這樣高的頻率能夠保持穩(wěn)定的電感量和相當(dāng)高的Q值，因而在高頻回路中占據(jù)一席之地。
TDK的NL系列電感為繞線型，0.01~100uH，精度5%，高Q值，可以滿足一般需求。
NLC型 適用于電源電路，額定電流可達300mA;NLV型為 高Q值，環(huán)保（再造塑料），可與NL互換；NLFC 有磁屏，適用于電源線。
疊層型
它具有良好的磁屏蔽性、燒結(jié)密度高、機械強度好。不足之處是合格率低、成本高、電感量較小、Q值低。
它與繞線片式電感器相比有諸多優(yōu)點：尺寸小，有利于電路的小型化，磁路封閉，不會干擾周圍的元器件，也不會受臨近元器件的干擾，有利于元器件的高密度安裝；一體化結(jié)構(gòu)，可靠性高；耐熱性、可焊性好；形狀規(guī)整，適合于自動化表面安裝生產(chǎn)。
TDK的MLK型電感，尺寸小，可焊性好，有磁屏，采用高密度設(shè)計，單片式結(jié)構(gòu)，可靠性高；MLG型的感值小，采用高頻陶瓷，適用于高頻電路；MLK型工作頻率12GHz，高Q，低感值（1n~22nH）
薄膜片式
具有在微波頻段保持高Q、高精度、高穩(wěn)定性和小體積的特性。其內(nèi)電極集中于同一層面，磁場分布集中，能確保裝貼后的器件參數(shù)變化不大，在100MHz以上呈現(xiàn)良好的頻率特性。
編織型
特點是在1MHz下的單位體積電感量比其它片式電感器大、體積小、容易安裝在基片上。用作功率處理的微型磁性元件。
特性特點
特性
1、表面貼裝高功率電感。
2、具有小型化，高品質(zhì)，高能量儲存和低電阻之特性。
3、主要應(yīng)用在電腦顯示板卡，筆記本電腦，脈沖記憶程序設(shè)計，以及DC-DC轉(zhuǎn)換器上。
4、可提供卷軸包裝適用于表面自動貼裝。
特點
1、平底表面適合表面貼裝。
2、優(yōu)異的端面強度良好之焊錫性。
3、具有較高Q值，低阻抗之特點。
4、 低漏磁，低直電阻，耐大電流之特點。
5、可提供編帶包裝，便于自動化裝配。
主要產(chǎn)品
功率電感、模壓電感、一體成型電感、磁膠電感、疊層電感、貼片電感、功率電感、電感器、可調(diào)電感、片式電感、大功率電感、大電流電感等系列產(chǎn)品。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于數(shù)碼產(chǎn)品、PDA、筆記本電腦、移動電話、網(wǎng)絡(luò)通信、顯卡、液晶背光源、電源模塊、汽車電子、安防產(chǎn)品、辦公自動化、家庭電器、對講機、電子玩具、運動器材及醫(yī)療儀器等。
選擇原則
為便攜式電源應(yīng)用選擇電感，需要考慮的最重要的三點是：尺寸大小、尺寸大小，第三還是尺寸大小。移動電話的電路板面積十分緊俏珍貴，隨著MP3 播放器、電視和視頻等各種功能被增加到電話中時，尤其如此。功能增加也將增加電池的電流消耗量。因此，以前一直由線性調(diào)節(jié)器供電或直接連接到電池上的模塊需要效率更高的解決方案。實現(xiàn)更高效率解決方案的第一步是采用磁性降壓轉(zhuǎn)換器。正如其名稱所暗示的，這時需要一個電感。
電感的主要規(guī)格除尺寸大小外，還有開關(guān)頻率下的電感值、線圈的直流阻抗（DCR）、額定飽和電流、額定rms電流、交流阻抗（ESR）以及Q因子。根據(jù)應(yīng)用的不同，電感類型的選擇――屏蔽式或非屏蔽式――也是很重要的。
類似于電容中的直流偏置，廠商A的2.2μH電感可能與廠商B的完全不同。在相關(guān)溫度范圍內(nèi)電感值與直流電流的關(guān)系是一條非常重要的曲線，必需向廠商索取。在這條曲線上可以查到額定飽和電流（ISAT）。ISAT一般定義為電感值降量為額定值的30[[%]]時的直流電流。某些電感生產(chǎn)商沒有規(guī)定ISAT。他們可能只給出了溫度高于環(huán)境溫度40℃時的直流電流。
知識拓展
常識
使用鐵粉芯，它們供應(yīng)更好溫度穩(wěn)定性并且相對于其他可選磁芯成本更低。貼片電感的外形能在必要時供應(yīng)靈活性與可變性，但是成本更高。高磁通磁環(huán)通常見于濾波電感而不是電源變換電路。另一種性能折衷能在電感電流，電感電壓（引腳14到引腳16）與輸出電壓紋波典型波形中看到。運用電感量較小fdv0620-0.47μh電感產(chǎn)生較高峰值電流，輸出電壓紋波低于18mv峰峰值。
貼片電感產(chǎn)生紋波峰峰值剛超過12mv。峰值電流對輸出電容充電并且供應(yīng)負(fù)載電流。在電容上會流入與流出較大電流，這將產(chǎn)生較高輸出電壓紋波。貼片電感多用于電源濾波回路， 電感是儲能元件側(cè)重，于抑止傳導(dǎo)性干擾；貼片電感在電子設(shè)備的 PCB 板電路中會大量使用感性元件和EMI濾波器元件。在諧振電路中，電感必須具 有高Q，窄的電感偏差，穩(wěn)定的溫度系數(shù)，才能達到諧振電路窄帶，低的頻率溫度漂移 的要求。高Q電路具有尖銳的諧振峰值。
作用
貼片電感 是用絕緣導(dǎo)線繞制而成的電磁感應(yīng)元件。屬于常用的電感元件。貼片電感的作用：通直流阻交流這是簡單的說法，對交流信號進行隔離，濾波或與電容器，電阻器等組成諧振電路。調(diào)諧與選頻電感的作用：電感線圈與電容器并聯(lián)可組成LC調(diào)諧電路。貼片電感在電路中的任何電流，會產(chǎn)生磁場，磁場的磁通量又作用于電路上。
當(dāng)貼片電感通過的電流變化時，貼片電感中產(chǎn)生的直流電壓勢將阻止電流的變化。當(dāng)通過電感線圈的電流增大時，電感線圈產(chǎn)生的自感電動勢與電當(dāng)通過電感線圈的電流減小時，自感電動勢與電流方向相同，阻止電流的減小，同時釋放出存儲的能量，以補償電流的減小。流方向相反，阻止電流的增加，同時將一部分電能轉(zhuǎn)化成磁場能存儲于電感之中；因此經(jīng)電感濾波后，不但負(fù)載電流及電壓的脈動減小，波形變得平滑，而且整流二極管的導(dǎo)通角增大。
屏蔽貼片電感與一般的貼片電感作用不一樣，一般的貼片電感在電路中是不帶屏蔽的，使用起來了在電路中電感起不到想要的效果，屏蔽貼片電感能夠屏蔽掉一些電路中電流的不穩(wěn)定性，很好的起到阻隔的作用，屏蔽電感完整的金屬屏蔽體將帶正電導(dǎo)體包圍起來，在屏蔽體的內(nèi)側(cè)將感應(yīng)出與帶電導(dǎo)體等量的負(fù)電荷，外側(cè)出現(xiàn)與帶電導(dǎo)體等量的正電荷，如果將金屬屏蔽體接地，則外側(cè)的正電荷將流入大地，外側(cè)將不會有電場存在，即帶正電導(dǎo)體的電場被屏蔽在金屬屏蔽體內(nèi)。
屏蔽電感在電路中還起到了耦合的作用，屏蔽貼片電感為降低交變電場對敏感電路的耦合干擾電壓，電感可以在干擾源和敏感電路之間設(shè)置導(dǎo)電性好的金屬屏蔽體，并將金屬屏蔽體接地。交變電場對敏感電路的耦合干擾電壓大小取決于交變電場電壓、耦合電容和金屬屏蔽體接地電阻之積。只要設(shè)法使金屬屏蔽體良好接地，就能使交變電場對敏感電路的耦合干擾電壓變得很小。電場屏蔽以反射為主，因此屏蔽體的厚度不必過大，而以結(jié)構(gòu)強度為主要考慮因素。
屬性
貼片電感是閉合回路的一種屬性。當(dāng)貼片電感的線圈通過電流后，貼片電感在線圈中形成磁場感應(yīng)，感應(yīng)磁場又會產(chǎn)生感應(yīng)電流來抵制通過線圈中的電流。貼片電感在電路中起到的作用是在通過非穩(wěn)恒電流時產(chǎn)生變化的磁場，而這個磁場又會反過來影響電流，貼片電感在電源回路中串如電感，電感對直流是直通的，對高頻脈沖是高阻的，所以起到通直流阻交流脈沖的作用。
電阻用來控制電路中的電流，電容用來隔直流通交流， 電感用來阻高頻通低頻的，另一方面電容和電感都是儲能元件，所以在電路中還有濾波作用。貼片電感在電路中具有阻止交流電通過而讓直流電順利通過的特性。電感的特性是通直流、阻交流，頻率越高，線圈阻抗越大。電感器在電路中經(jīng)常和電容一起工作
電感線圈有阻止交流電路中電流變化的特性。電感線圈有與力學(xué)中的慣性相類似的特性，在電學(xué)上取名為“自感應(yīng)”，貼片電感在低頻時，電感一般呈現(xiàn)電感特性，既只起蓄能，濾高頻的特性，但在高頻時，它的阻抗特性表現(xiàn)的很明顯。有耗能發(fā)熱，感性效應(yīng)降低等現(xiàn)象。不同的電感的高頻特性都不一樣。
應(yīng)用場合
射頻（RF）和無線通訊，信息技術(shù)設(shè)備，雷達檢波器，汽車電子，蜂窩電話，尋呼機，音頻設(shè)備，PDAs（個人數(shù)字助理），無線遙控系統(tǒng)以及低壓供電模塊等。
結(jié)構(gòu)組成
貼片電感是一種常用的電子元器件。當(dāng)電流經(jīng)過導(dǎo)線時，導(dǎo)線的四周會產(chǎn)生一定的電磁場，并在處于這個電磁場中的導(dǎo)線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢——自感電動勢，我們將這個作用稱為電磁感應(yīng)。為了增強電磁感應(yīng)，人們常將絕緣的導(dǎo)線繞成一定圈數(shù)的線圈，我們將這個線圈稱為電感線圈或電感器，簡稱為電感。
感抗
貼片電感的感抗XL，感抗XL在電感元件參數(shù)表上一般查不到，但它與電感量、電感元件的分類品質(zhì)因數(shù)Q等參數(shù)密切相關(guān)，在分析電路中也經(jīng)常需要用到，故這里專門作些介紹。前已述及，由于電感線圈的自感電勢總是阻止線圈中電流變化，故線圈對交流電有阻力作用，阻力大小就用感抗XL來表示。不難看出，線圈通過低頻電流時XL小。通過直流電時XL為零，僅線圈的直流電阻起阻力作用，因電阻：—般很小，所以近似短路。通過高頻電流時XL大，若L也大，則近似開路。線圈的此種特性正好與電容相反，所以利用電感元件和電容器就可以組成各種高頻、中頻和低頻濾波器，以及調(diào)諧回路、選頻回路和阻流圈電路等等。
注意事項
1、電感使用的場合潮濕與干燥、環(huán)境溫度的高低、高頻或低頻環(huán)境、要讓電感表現(xiàn)的是感性，還是阻抗特性等，都要注意。
2、電感的頻率特性
在低頻時，貼片電感一般呈現(xiàn)電感特性，既只起蓄能，濾高頻的特性。 但在高頻時，它的阻抗特性表現(xiàn)的很明顯。有耗能發(fā)熱，感性效應(yīng)降低等現(xiàn)象。不同的電感的高頻特性都不一樣。
3、電感設(shè)計要承受的大電流，及相應(yīng)的發(fā)熱情況。
4、使用磁環(huán)時，對照上面的磁環(huán)部分，找出對應(yīng)的l值，對應(yīng)材料的使用范圍。
5、注意導(dǎo)線（漆包線、紗包或裸導(dǎo)線），常用的漆包線。要找出最適合的線經(jīng)。
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