在电子设备的 PCB 板电路中会大量使用感性元件和EMI滤波器元件。这些元件包括贴片电感和贴片磁珠,以下就这两种器件的特点进行描述并分析他们的普通应用场合以及特殊应用场合。表面贴装元件的好处在于小的封装尺寸和能够满足实际空间的要求。除了阻抗值,载流能力以及其他类似物理特性不同外,通孔接插件和表面贴装器件的其他性能特点基本相同。在需要使用贴片电感的场合,要求电感实现以下两个基本功能:电路谐振和扼流电抗。谐 振电路包括谐振发生电路,振荡电路,时钟电路,脉冲电路,波形发生电路等等。谐振电路还包括高Q带通滤波器电路。
要使电路产生谐振,必须有电容和电感同时存在于电路中。在电感的两端存在寄生电容,这是由于器件两个电极之间的铁氧体本体相当于电容介质而产生的。在谐振电路中,电感必须具有高Q,窄的电感偏差,稳定的温度系数,才能达到谐振电路窄带,低的频率温度漂移的要求。高Q电路具有尖锐的谐振峰值。窄的电感偏置保证谐振频率偏差尽量小。稳定的温度系数保证谐振频率具有稳定的温度变化特性。标准的径向引出电感和轴向引出电感以及贴片电感的差异仅仅在于封装不一样。
电感结构包括介质材料(通常为氧化铝陶瓷材料)上绕制线圈,或者空心线圈以及铁磁性材料上绕制线圈。在功率应用场合,作为扼流圈使用时,电感的主要参数是直流电阻(DCR),额定电流,和低Q值。当作为滤波器使用时,希望宽的带宽特性,因此,并不需要电感的高Q特性。低的DCR可以保证zui小的电压降,DCR定义为元件在没有交流信号下的直流电阻。
贴片电感与功率电感在特性指标上区别:
贴片电感与功率电感的主要性能指标有;电感量与允许偏差、温度系数、直流电阻、Q值因数、额定电流等。
电感量
电感量是指电感器利用将电流变化转换为感应电动势的方法阻碍电流变化的特性;贴片电感与功率电感中的电感量的基本单位相同;单位是亨利简称“亨”用字母“H”表示;常用单位有:亨;毫亨;微亨;纳亨;按顺序它们之间的换算是1000.
允许偏差
允许偏差是指电感器的标称电感量与实际电感量之间的允许最大偏差值范围;实际应用时;允许偏差值越小的电感器;器电感量精度越高;稳定性也越好;但其生产或成本相对较高。目前;贴片功率电感电感量的分布范围很宽;且不同类型的功率电感电感量范围也不同;如珠三角范围供应功率电感的新晨阳电子有限公司;电感量范围应用到同洲、海尔、惠普、华为;美的;九州;创维;格力等多个品牌中的消费型电子产品;真正做到了电感量分布范围宽的特性。
温度系数
影响标称电感量与实际电感量之间差异的因素;除了在常温下两者之间的偏差之外;还有在温度变化时引起的电感量温度漂移;通常情况下;由于铁氧体的磁导率具有较大的温度系数以及温度非线性;故当需要关注电感量的温度漂移时;应该对铁氧体贴片叠层电感器以及铁氧体为磁芯的绕线贴片电感器给予特殊的考虑;而其贴片功率电感器的电感量系数的温度漂移则要小得多。
面对如此多的贴片电感,我们在选型的时候应该要注意哪些方面呢?
电感量的稳定性
电感器因为环境温度变化1℃所产生电感量的变化△L/△t与原有电感量L值的比值为电感的温度系a1,a1=△L/L*△t。除电感温度系数可决定其稳定性外,还应重视由于机械振动和时效老化所引起的电感量的变化。
抗电强度及防潮
对于有抗电强度要求的电感器要选用封装材料耐电压高的品种哦,一般耐电压较好的电感器,防潮性能也较好。采用树脂浸渍,包封,压铸工艺都可满足该项要求。
焊盘或针脚
焊盘或针脚是选购和使用电感线圈不可忽视的重要方向,主要考核其拉力,扭力,耐焊接热和可焊性试验等,以保证焊接的可靠性。
对于贴片电感(SMD)一定要严格按设计的焊盘尺寸选购,带针脚的电感,一般无严格规定同参数和立式,卧式可互换。只是由于PC板安装位置限制而指定品种。