選擇最佳的功率電感技術及最佳匹配的性能要求
電感最佳匹配的性能參數
1. 額定電流 Current Rating
允計能通過一電感之連續直流電流強度。是電感器處在額定最高環境溫度的環境中，電感器溫升最高時，可以連續流過直流電流的大小，與電感器繞組的大小有關。
在選用電感元件時，若電路流過電流大於額定電流值，就需改用額定電流符合要求的其他型號電感器。
- 第一個因素是 Isat 是應對可能出現的磁飽和的峰值電流。
- 第二個因素是 Irms 是應對由於平均電流所產生的溫升效應。
L vs Frequency Characteristics
2. L (電感量 Inductance)
電感單位：亨 (H)、毫亨(mH)、微亨 (μH)，1μH=10-3mH，1mH=106nH，1H=103mH=106μH。
電感量 L 又稱作自感係數，是物理量表示電感元件自感應能力的一種方式。當通過一個線圈的磁通（即通過某一面積的磁力線數）發生變化時，線圈中便會產生電勢，這是電磁感應現象。
所產生的電勢稱感應電勢，電勢大小正比於磁通變化的速度和線圈匝數。當線圈中通過變化的電流時，線圈產生的磁通也要變化，磁通掠過線圈，線圈兩端便產生感應電勢，這便是自感應現象。
因此，電感感量的大小，主要取決於線圈的圈數（匝數）、繞制方式、有無磁心及磁心的材料等等。自感電勢的方向總是阻止電流變化的，猶如線圈具有慣性，這種電磁慣性的大小就用電感量 L 來表示。
L 的大小與線圈匝數、尺寸和導磁材料均有關，採用硅鋼片或鐵氧體作線圈鐵芯，可以較小的匝數得到較大的電感量。
通常，線圈圈數越多、繞制的線圈越密集，電感量就越大。有磁心的線圈比無磁心的線圈電感量大；磁心導磁率越大的線圈，電感量也越大。
3. DCR (直流阻抗)
電感線圈在非交流電下量得之電阻值，在電感設計中，直流阻抗越小越好，其量測單位為 Ohm，通常標注其最大值。
DCR 是一個衡量繞制電感線的特性，並嚴格依據導線直徑和長度。通常情況下，在目錄中被指定為「最大」，一般可視為公稱的寬差。
DCR 值越小，意味著必須使用更大的線徑，電感器的體積就更大。因此，DCR 最佳優化選擇的方法，是折衷電源效率，元件尺寸和允許壓降的組成部分。
4. SRF (自諧頻率 Self Resonant Frequency)
‧電感器中的分佈電容與電感形成諧振時的頻率。此時電感的感抗等於電容的容抗，並相互抵消。電感在自諧頻率點時，顯出高阻抗值的純電阻狀態。
‧分佈電容是由於各層線圈一層屋疊著並且是繞在磁芯上而形成的。此電容是並聯於電感。當頻率高於自諧頻率時，此並聯之容抗會主導元件的特性。
而且此電感之質因數，於自諧頻率時會為零。因此時之感抗等於零。自諧頻率以MHz Min.標示。
Q vs Frequency Characteristics
5. Isat (飽和電流 Saturation Current)
飽和電流指在電感器中流過引起電感量下降一特定量的直流偏置電流。電感量下降的值是從直流電流為0時的電感量開始計算，通常定義的電感值下降百分比有10%及20%。
在儲存能量的應用中，鐵氧體磁芯的電感量下降規定為10%，鐵粉芯類磁芯的電感量下降規定為20%。因此，直流偏置電流而致電感值下降的因素與磁芯的磁性有關，
當超出最大的磁通量密度點以後，磁心的導磁率會降低，因此,電感值會因而下降。
6. Irms (RMS 電流)
Irms 是電感有效電流 (均方根值 Root-Mean-Square)，電感的額定電流取兩者之中的最小值。
常用於電感產品的應用額定電流，也稱為溫升電流(Heating Current)。即產品應用時，表面達到一定溫度時所對應的DC電流。溫升電流Irms=>使電感溫度上升20或40度的電流。
7. Q值 (品质因系数)
電感器的品質因係數是量測一電感相對損耗的指標，它的定義為感抗(ωL)與有效電阻(R)之比。如下；
Q=ωL/R=1/ωRC
ω；是电路谐振时的电源频率。C；是电容。
電感器品質因數的高低與線圈導線的直流電阻、線圈骨架的介質損耗及鐵心、屏蔽罩等引起的損耗等有關。
因為感抗及有效電阻都關係於頻率，當要確定品質因素時需要指定一測試頻率，品質因素是一鍾型曲線。有效電阻是由直流電阻，鐵芯損耗及集膚效應引起的。
8. Impedance (阻抗)
電感的阻抗值是指其在交流電流下所有阻抗的總和，包含了交流及直流的部份，直流部份的阻抗僅僅是繞線的直流電阻，交流部份的阻抗值則包括電感的電抗。
9. Operating Temperature range (操作溫度範圍)
元器件可以持續操作的整體環境溫度範圍。操作溫度不同於儲存溫度，因操作溫度範圍包括器件本身的熱功耗，功耗導至組件自身溫度高於環境溫度。因此，最大操作溫度應低於最高的儲存溫度，最大操作溫度=儲存溫度-自身溫升。
如何選擇合適的電感（疊層功率電感，鐵氧體大電流電感）
1. 如何確定標稱電感量:
根據實際電路的工作頻率、額定電流，確定並選擇合適標稱電感量的電感 -> 確定標稱電感量。
2. 如何確認電感額定電流:
根據電路實際工作電流範圍，挑選合適飽和電溫Isat和溫升電流Irms的電感 -> 確定額定電流。
3. 電感安裝方式和外型尺寸選型:
根據電路元件佈局密度和空間要求，選擇符合上述第1、2項最小體積的電感安裝方式和外型尺寸。
4. 屏蔽或非屏蔽結構電感的選擇:
根據整機電路穩定和可靠性能及成本價格等要求綜合考量，選擇合適屏蔽或非屏蔽結構規格的電感器。
5. 選擇合理的工作溫度範圍:
根據電路實際工作溫度範圍，選擇合理正常工作溫度的電感器，以確保實際溫度範圍內電感器能正常工作，不致於因溫度過高導致電感飽和或壽命縮減等因素，引起電路整機性能下降。
功率電感選型不當會產生怎樣的後果？
1. 電感外型和尺寸選擇不當?
可能導致整機空間和PCB板LAYOUT面積增大，而不能實現輕便、小巧發展的趨勢。
2. 標稱電感量選擇不當?
可能導致實際動態工作時，因其感量下降幅度過大，從而滿足不了電路的最小電感量需求，引起輸出電壓、電流動態不足造成整機性能下降(指用於DC-DC電源儲能電感)，或電路紋波雜訊干擾過大(指用於濾波電路的濾波電感)。
3. 額定電流選擇不當?
可能導致電感在電路中工作時感量下降幅度過大，滿足不了電路的最小電感量，引起電感嘯叫雜音、紋波過大、輸出電壓和電流不穩定，或電感表面溫度過高，造成的一系列整機性能不穩定，或效率低等異常情形。
功率電感器的額定電流為什麼有兩種?
電感器主要參數：
隨著計算機技術和微電子技術的迅速發展，嵌入式系統應用領域越來越廣泛。節能是全球化的熱潮，對電子設備的低功耗要求也在不斷增加，電源設計技術變得日益重要。在實際的電源設計中電感器的選擇尤為關鍵，電感即是一種儲能元件，用在LC振蕩電路、中低頻的濾波電路，DC-DC能量轉換等，又是僅次於IC的核心元件。
通過選擇適當的電感器，能夠獲得較高的"能"轉換效率。在選擇電感器時，所使用的主要參數有: 電感值、額定電流、交流電阻、直流電抗等，在這些參數中還包括功率電感器特有的定義。如，定義功率電感器的兩種額定電流？Isat 與 rms 兩者之間的差異是什麼呢？在這裡我們對功率電感器的額定電流進行說明。
功率電感器-磁路構造
存在兩種額定電流的原因：
功率電感器的兩種額定電流，分別具有重要的意義，
- 基於自我溫度上升的額定電流，以元件的發熱量為指標的額定電流規定，超出該範圍使用時可能會導致元件破損及組件故障。
- 基於電感值的變化率的額定電流，是以電感值的下降程度為指標的額定電流規定，超出該範圍使用時可能會由於紋波電流的增加而導致電容或IC控制不穩定。
開磁路與閉磁路構造：
功率電感器的磁路構造分為：開磁路構造與閉磁路構造兩種。根據電感器的磁路構造的不同，磁飽和的傾向（即電感值的下降傾向）有所不同。
- 開磁路類型：電感，隨著直流電流的增加，到規定電流值為止呈現比較平坦的電感值，但以規定電流值為境界電感值急劇下降。
- 閉磁路類型：隨著直流電流的增加，透磁率的數值逐漸減少，因此電感值緩慢下降。
磁化曲線與磁滯回線
Isat 與 rms 的區別：
Isat 與 Irms 是常見的電感技術術語，常因有些電感的問題，時常將兩者混淆，造成工程技術上的錯誤。
- Isat：指磁介質的飽和電流，在下圖B-H曲線中，是指磁介質達到Bm對應的Hm所需的DC電流量的大小，對於電感，即電感下降到一定比例後的電流大小。
- Irms：指電感產品的應用額定電流，也稱為溫升電流，即產品應用時，表面達到一定溫度時所對應的DC電流。溫昇電流Irms=>使電感溫度上升20或40度的電流。
勵磁電流：
把未磁化的均勻鐵磁質(鐵磁性和亞鐵磁性材料)充滿一螺繞環，線圈中通入電流(勵磁電流)後，鐵磁質就被磁化。根據有介質時的安培環路定理，當勵磁電流為I時，環內的磁場強度：H=n*I。
起始磁化曲線：
鐵芯中的B由磁通計上的次級線圈測出，這樣，通過改變勵磁電流，可得到對應的一組B和H的值。磁化強度B將沿「磁化曲線與磁滯回線圖」中綠色曲線增加，直至到達磁飽和狀態a。當磁化強度到達飽和值Bm時，對應的磁場強度H用Hm表示。綠色曲線稱為起始磁化曲線。
矯頑力：
過磁飽和點a後若減小磁化場，磁化曲線從a點開始並不沿原來的起始磁化曲線返回，這表明磁化強度B的變化滯後於H的變化，這種現象稱為磁滯。當H減小為零時，M並不為零，而等於剩餘磁化強度Br。要使B減到零，必須加一反向磁化場，而當反向磁化場加強到c點時，B才為零，Hr稱為矯頑力。
磁滯回線：
當反向磁場繼續增加，鐵磁質的磁化達到反向飽和。磁化狀態將沿曲線d-e-f-a回到正向飽和磁化狀態a。d-e-f-a曲線與a-b-c-d曲線也相對於原點O對稱。反向磁場減小到零，同樣出現剩磁現象。不斷地正向或反向緩慢改變磁場，磁化曲線為一閉合曲線，當磁化場由Hm變到-Hm，再從-Hm變到Hm反覆變化時，鐵磁質的磁化狀態變化經歷著由a-b-c-d-e-f-a閉合回線描述的循環過程。曲線a-b-c-d-e-f-a稱為磁滯回線。
貼片功率電感線圈概述及相關說明
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