射頻電感器選型參數詳解,工程師選型必知
發布時間:2014-03-06 來源:電子元件技術網論壇 責任編輯:sherryyu
射頻電感器的選擇涉及到這樣一些關鍵參數:安裝方式(表貼式或直插式)、電感值、電流額定值、直流電阻(DCR)、自諧頻率(SRF)、品pin質zhi因yin數shu和he溫wen度du額e定ding值zhi。在zai應ying用yong中zhong,電dian感gan器qi通tong常chang追zhui求qiu小xiao尺chi寸cun,但dan給gei定ding應ying用yong中zhong電dian感gan器qi的de尺chi寸cun常chang常chang受shou到dao物wu理li定ding律lv的de限xian製zhi。電dian感gan值zhi和he電dian流liu額e定ding值zhi是shi其qi尺chi寸cun的de主zhu要yao決jue定ding因yin素su,之zhi後hou可ke再zai對dui其qi他ta參can數shu進jin行xing優you化hua。
關鍵一、決定電感值的因素
若將電感器用作一個簡單的單元件(第一級)高頻扼流圈,則應根據需要扼製的峰值噪聲頻率進行選擇。在電感器的自諧頻率(SRF)下,串聯阻抗將達到最大值。因此,要選擇一個簡單的射頻扼流圈就應尋找一個SRF接近所需扼流頻率的電感器。
對於高階濾波器,每個元件的電感值必須根據濾波器的截止頻率(低通和高通濾波器)或帶寬(通濾波器)計算。進行這些計算時通常會用到商用電路模擬軟件,如SPICE、AWR的MicrowaveOffice和Agilent的Genesys或ADS。
對於調諧電路或阻抗匹配,嚴格的電感公差是必需的。如表1所示,與層疊式或厚膜型電感器相比,繞線式電感器通常能夠達到更嚴格的公差。

關鍵二、電流要求決定直流電阻
電流額定值和DCR密切相關。在多數情況下,如果所有其他參數保持均等,則需要選取較大尺寸的產品來降低DCR。
關鍵三、能讓電感器工作的自諧頻率
SRF的計算公式為:

在扼流圈的應用中,SRF能夠最有效地阻斷信號的頻率。在低於SRF的頻率下,阻抗隨頻率增大而增大。在SRF下,阻抗達到最大值。在高於SRF的頻率下,阻抗隨頻率減小而減小。
對於高階濾波器或阻抗匹配應用,在接近要求的頻率時,擁有一條較為平緩的電感曲線(恒定電感與頻率的曲線)更為重要。這就要求選擇一個SRF遠遠高於設計頻率的電感器。根據以往經驗,可選擇一個SRF比工作頻率高10倍(10×)的電感器。一般而言,電感值的選擇通常決定了SRF,反之亦然。由於繞線電容增加,電感值越高,SRF就會越低。
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關鍵四、電感和阻抗與頻率的關係
如圖1所示,電感和阻抗在接近電感器的自諧頻率(SRF)時急劇上升。對於扼流圈的應用,需選擇一個SRF等於或接近衰減頻率的電感器。對於其他應用,SRF應至少比工作頻率高10倍。
關鍵五、Q值何時比較重要?
高Q值產生窄帶寬,這一點對於將電感器用於LC(振蕩)回路或窄帶通的應用來說非常重要。請參考圖2。高Q值還會產生低插入損耗,從而使功率損耗降到最低。
電感器Q值的計算公式為:

所有與頻率相關的實和虛的損耗都包含在Q的計算中,包括電感、電容、導體的集膚效應和磁性材料的鐵芯損耗。如表1所示,與相同尺寸和電感值的層疊式電感器相比,繞線式電感器的Q值要高得多。

圖1:一個100nH繞線式電感器的電感值和阻抗

圖2:高Q產生窄帶寬和
關鍵六、如何選擇溫度額定值
功(gong)率(lv)損(sun)耗(hao)隨(sui)電(dian)流(liu)和(he)直(zhi)流(liu)電(dian)阻(zu)的(de)增(zeng)大(da)而(er)增(zeng)大(da),導(dao)致(zhi)元(yuan)件(jian)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)。電(dian)感(gan)器(qi)通(tong)常(chang)額(e)定(ding)於(yu)某(mou)個(ge)特(te)定(ding)的(de)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)和(he)因(yin)電(dian)流(liu)通(tong)過(guo)電(dian)感(gan)器(qi)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)高(gao)於(yu)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)的(de)溫(wen)升(sheng)。例(li)如(ru),一(yi)個(ge)元(yuan)件(jian)額(e)定(ding)於(yu)125℃的環境溫度和因滿載額定電流(Irms或Idc)所產生的15℃的溫升,它的最大溫度約為140℃。您隻需確認您的應用環境溫度和電流損耗不超出電感器的額定值即可。
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