【2017年整理】关于电感的问题

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1、关于电感的问题一。 如果参数不合理导致电感饱和，线圈和开关管肯定会发热的，而且温度是急剧升高，这是一个正反馈过程： 1。 电感进入饱和，说明控制电路认为每个开关周期馈送到输出端的能量不够，因此才会增加占空比，提升开关电流； 2。 当电流增加到电感饱和的时候，有效电感量会降低，电流增长速度提升，导通时间增加，电流会加倍增长； 3。 但是，由于电感磁饱和，电流的增长并不能有效增加馈送到输出的能量，因此控制电路会进一步增加占空比； 4。 电感饱和后，开关电流本来就增加不少，占空比进一步增加，电感量反而下降，会使得电流增长更加严重， 5。 电流进一步增加，控制电路仍然发现输出不能满足要求，还会继续提升

2、占空比； 6。 如此反复，直到开关电流达到安全限制门槛，这时候，基本上相当于电源通过电感直流电阻和开关管导通电阻短路到地； 达到第六步的时候，相当于电源和地之间用两个小电阻短路，肯定会严重发热。二。好像磁芯的材料不同，磁导率就不同，而且差别比较大，以前定做电感的时候听卖家介绍(是个销售人员)，黄环磁导率低，绿环磁导率高很多，可能你说的那个绕一圈就 15uh 的那个就是绿环吧。有一些关于磁芯的资料，现在不在手头，回家后上传上来。三。铁粉芯磁环（2 材/ 红灰环） -2 材的磁导率比其他没有附加空隙损耗的材料更能降低操作时的 AC 通量密度 铁粉芯磁环（8 材/ 黄红环） -8 材在高偏流的情况下

3、，磁芯损耗低，并且线性良好，是良好的高频材料，也是最贵的材料 铁粉芯磁环（18 材/绿红环） -18 材跟材料-8 一样，磁芯损耗低，但磁导率较高而成本较低，有良好的 DC 饱和特性 铁粉芯磁环（26 材/黄白环） -26 材最为通行的材料，是一种成本效益最高的一般用途材料，适合功率转换和线路滤波等各种广泛用途。 铁粉芯磁环（33 材/灰黄环） -33 材是一种可代替材料-8 但不昂贵的选择，适用于高频率时磁芯损耗不重要的情况，高偏流时线性良好。 铁粉芯磁环（40 材/绿黄环） -40 材是最便宜的材料，其特性与最通用的材料-26 颇相似，普遍应用于较大的尺寸 铁粉芯磁环（52 材/蓝绿环）

4、-52 材在高频率下磁芯损耗较低，而磁导率与材料-26 相同，在新型的高频抗流器上应用广泛。材质性能 MATERIAL PROPETIES 材质编号 有效磁导率 磁导率温度系数（+PPm/oC) 颜色 -26 75 825 黄/白 -52 75 650 绿/蓝 -18 55 385 绿/红 -40 60 950 绿/黄 -33 33 635 灰/黄 -28 22 415 灰/绿 -38 85 955 黑/灰 -45 100 1040 黑色 -8 35 255 黄/红 注：有效磁道率仅作参考，磁芯按电感值 AL 制定。 铁芯：IRON POWDER CORE，适用于-65oC-+125oC 的温

5、度范围，当铁芯处于较高的温度环境中，会使电感和品质因数“Q” ，永久性降低，IRON CORE 磁环特性的偏差程度取决于时间、温度、磁芯大小，频率和磁通量密度等。 磁性偏差：磁芯是按列出的额定电感 AL 值，每种材料有效磁道率，仅作参考，AL 值偏差为10%，测试条件：10KHZ 的频率下环形铁芯是均匀分布，单层绕线测试。 表面涂装：我司生产 IRON POWDER CORE 是用环氧树脂绝缘油漆，耐压 600VMIN。四。原来彩虹在搞充电器 磁芯这个东西是最麻烦的，偏偏搞充电器还避不开。这东西每个厂家的产品都不一样，最好是跟厂家联系，他们有数据手册，上面很详细，按照手册选就行了。导磁率，频率

6、这些都跟使用的材料有关，还跟工艺有关，不是在市场上买来就随便用的。 五。铁粉芯磁环（18 材/绿红环） -18 材跟材料 -8 一样，磁芯损耗低，但磁导率较高而成本较低，有良好的 DC 饱和特性 还是不太明白，看了 6 楼提供的资料，是不是意味着充电器用的 BUCK 电感这类，应该采用18 号也就是绿/红材质的磁环？六。我们本地只有这两种磁环卖，黄白和黑灰的，我测试过后要了 100 个黑灰的磁环，说黑灰那种性能很好，老板神秘的一笑，说：你真识货，黑灰那种是以前人家做产品剩下寄卖的。我继续追问黄白那种性能如何，老板笑而不答alien2006 可以试试把 BUCK 的频率提高，看看发热现象有没有改

7、善，黑灰色的磁环一般都工作于较高频率，感觉跟磁珠、中周的磁心等是同一种材质。七在网上找到了一本书开关电源中的磁性原件 ，大致翻了一下，说是 BOOST/ BUCK/还有直流滤波功率电感这些属于 1 类磁性材料，由于工作环境电流大并且直流成分比较大，因此容易磁饱和，造成电感量急剧下降，要采用导磁率比较低的材料才行（通常导磁率高的材料容易饱和） 。 我想可能黑色的那种铁氧体材料并不适合在 BUCK 这类应用，虽然它的导磁率是最高，绕一圈就能到 20UH 左右，可是在电流稍微大一些的环境下就会导致饱和，导致大电流下的电感量急剧下降，自身的损耗也巨大，因此会产生发热的情况。 可能还是用黄白这类的磁性材

8、料比较适合，虽然要多绕好多圈。我在网上找了一圈发现不少大功率开关电源拆机的照片中，好像这类电感都是用的黄白磁芯，还有用的是黄红磁芯。 另外，我用的是 M16L，快速 PWM 频率也只能到 15K 左右了，提高不了了，没办法：（八刚才去拆了 N 种牌子的烂电脑主板，发现上边为 CPU 供电的电源部分无一例外的使用蓝绿环，看来这种规格的适合 BUCK 电源使用。 铁粉芯磁环（52 材/蓝绿环） -52 材在高频率下磁芯损耗较低，而磁导率与材料-26 相同，在新型的高频抗流器上应用广泛九刚才测试了 3 种磁心在大电流下的表现，均为 300uH 左右： 1：灰黑色的磁环。 磁导率最高，一圈漆包线可获得

9、几十微亨的电感量，仅绕 11 圈就有 300uH 左右的电感量，作为LM2575-5.0 的电感，数据如下： 12V 输入，输入电流 0.5A，输出 5V，电流 0.5A，效率(0.5*5)/ （0.5*12）=41.7% 实际表现：电感无高于室温的温度产生，LM2575 在 15 秒内发热烫手，无法触摸。 2：黄白色的磁环。 磁导率很低，一圈漆包线的电感量无法用 UT70A 的 2mH 电感档测出，绕 300uH 电感实际用直径0.53 的漆包线 1.5 米，同样作为 LM2575-5.0 的电感，数据如下： 12V 输入，输入电流 0.34A，输出 5V，电流 0.795A，效率(0.79

10、5*5)/（0.34*12）=97.4% 实际表现：电感无高于室温的温度产生，LM2575 在 2 分钟内仅感觉到温温，比室温高 5 度左右。 2：蓝绿色的磁环。 磁导率很低，一圈漆包线的电感量无法用 UT70A 的 2mH 电感档测出，绕 300uH 电感实际用直径0.53 的漆包线 1.4 米，同样作为 LM2575-5.0 的电感，数据如下： 12V 输入，输入电流 0.34A，输出 5V，电流 0.8A，效率(0.8*5)/ （0.34*12）=98% 实际表现：电感无高于室温的温度产生，LM2575 发热量比黄白磁环的电感还要略低。 通过对比可见，蓝绿色的磁环最适合做电源电感的，黄白

11、色的综合性能也不输于蓝绿的，最差劲的是磁导率最高的灰黑色磁环，严重磁饱和，导致 LM2575 的发热量跟 7805 相当，效率极低，看来选磁心，并不是磁导率越大越好。alien2006 上传的电源磁性材料选型的书非常好，大家应该认真的读一读，感谢 alien2006 和 eblc1388！十向彩虹老师学习，今天我上电子市场买了好多磁环回来研究，呵呵，还好杭州电子市场里面的磁环比彩虹那边的多些。 今天找到一家点品种比较全的，老板也比较懂行些。买了 5 种磁环每种各 5 个回来测试，老板娘看俺好学，又送了偶 2 个黑色的环，说是跟普通的黑色磁环是不一样的，我跟之前那种黑色（绕一圈就 20 多 uH

12、 的黑色那种，老板说其实就是绿环没上色之前的样子）对比了下，发现这种新的磁环的颗粒比较粗，是亚光的，而之前那种颗粒很细腻很光亮，老板娘说这种是大功率的让俺也试试。估计这个就是 JUNSI 推荐的黑色铁铝硅吧，我绕了 10 圈电感量是 27uH 也远远小于原先那种。 今天由于相机被同学借走了，没法拍照给大家看，等过几天一定补上。我先是每种磁环用单股高温线（外面有塑料层绕着方便）绕 10 圈，再用胜利 VC9805A 数字表的 2mH 测电感量，数据如下，供大家参考。 磁环 10 圈总电感量 折算单圈电感量 黄白磁环（直径 23/高 8）绕 10 圈(电线 30cm) 6uH 0.6uH/N 绿色

13、磁环（直径 23/高 8）绕 10 圈 233uH 23.3uH/N 绿蓝磁环（直径 23/高 8）绕 10 圈 8uH 0.8uH/N 黄红磁环（D18/H5 ）绕 10 圈 3uH 0.3uH/N 黑色磁环(颗粒较粗糙亚光 D27/H7)绕 10 圈（40CM） 27uH 2.7uH/N买了一大堆，也忘了具体都什么价格总共花了 1 多块，反正每个大概就几毛钱，黄白的磁环最便宜，黄红的最贵，黄红的还不太好找，没有现货，就 10 多个样品，老板说黄红的材料是进口的所以会贵很多。 正好前些天看书看到了种新型的纳米非晶体材料，就跟老板提了下，老板马上来兴趣了从柜台里拿出来一个白色的磁环，跟我说这个

14、是最好的材料，导磁率最高，并且抗饱和，一问价格一个要 5远，晕倒，没敢买，呵呵十一。铁粉芯磁环：频率低，不易饱和，效率低 铁氧体磁环：频率高，但是容易饱和 所以磁环一般是做滤波用。但是作为 DC/DC 的储能元件，用磁环要小心，因为它容易饱和。一旦饱和了，就很危险了。另外，to chendaon 嘛糖人，我没有 30V 的直流电源，只有 12V 的，所以我只能用 LM2575-5.0的来测试。其实要检查发热的原因是不是电感很容易的，测量 LM2575 输入电流和输出电流，计算吃进的和吐出的电能比，就得到效率了，如果有太多的功耗在 LM2575 上，就是电感不好惹的祸。非常感谢彩虹，我测了一下， 输入：30V，20mA 输出：12V，26.5ma ，效率只有 53 降低输入电压为：20V 输入电流变为 29ma, 效率提高了一点点， 去掉电感用导线直接短接，输入：20V ，电流 32ma 晕，我的电感基本上就没有什么作用了啊， 再次感谢彩虹，如果没有你的贴子，我还不会去测它呢。才 53啊？跟我测试的第一种差不多哦，估计磁饱和了，还有， LM2575 的输入电容不要太大，100220uF 就得了，要好一点的电容。是啊，电感挺不好选的 以前问阿莫邮购部的色环电感参数都问不到 想作开关电源，无法搞定高频变压器 想滤波，又不知各种电感是工作在多大直流