一、 选型原则
1.0 总则
1.0.1 电感器在MRP II 中从3个分类(1001~1003)改变为7个分类(1001~1007):
1001 高频插装电感(固定插装)
1002 可变电感(感值可变,插装或贴片)
1003 片状电感(固定贴片)
1004 共模电感(插装或贴片)
1005 空心线圈 (插装或贴片)
1006 工频率电感(固定插装)
1007 EMI磁珠(插装或贴片)
1.0.2 在MRP II 中,优选等级用M标记电气使用,用T标记的项目
限制在话机中使用。 技术的产品中均不使用上述标记的项目。
1.0.3 电感器的归一化方向为:
(1)1001类插装固定电感器将淘汰小电流项目,用1003贴片固定电感器替代,保留
率型电感。
(2)1003类片状电感器逐步向小型化、叠层化方向发展。 优选库将适应发展方向
而动态调整,这类电感器是通用小电流电感器的优选器件。
(3)1002类可变电感,包括中周和可调线圈,数量少, 只给出目前的优选库。
(4)1004类率型优选插装,信号型优选表面贴。
(5)1005类主要用于微调,高频使用项目逐步淘汰,中低频使用保留。
(6)1006类是用硅钢片制作的,只能用于工频范围,目前只有MBC采用。
(7)尽量采用网上器件,严格控制新器件数量的增长
(8)不论那种电感器,都不能采用边缘极限规格。
1.1 插装固定差模电感
a. 优选厂家
公司技术: 金骏、TDK、海光
公司电气:金骏 、海光、晶石、磁通
b.标称电感:采用E6系列,即标称感值为1.0、1.5、2.2、3.3、4.7、6.8或以上数值
再乘以 。精度20%为优选,精度要求高时可以选择10%。 尽量选择厂家标准产品。
c.额定上限工作温度:优选130 ℃等级的材料,即B CLASS。
d.抗电强度:
线圈与磁芯之间施加1500V,50Hz电压,持续时间1min,漏电流要小于1mA,无击穿和飞弧;
e.优选结构类型:工字电感优选。色环电感将逐步淘汰。
对于率型电感,虽然PULSE、COILCRAFT和TDK有表面贴型产品,但考虑到目前成本相差太大,以插装为优选。
f.优选磁芯:考虑到成本问题,非标准产品请尽量选用国产磁芯。
g.电电气设计用于电源的电感器,根据具
体情况可以不受以上电感标称值限制。具体电气《电磁元件外协加工技术规范》、《电感器设计工艺规范》进行。
1.2 固定表面贴差模电感
a. 标称感值:选择标准值。采用E12系列。即感值是1.0、1.2、1.5、1.8、2.2、
2.7、3.3、3.9、4.7、5.6、6.8、8.2 选或以上数值再乘以。
b. 优选电感精度: 10%和2%。
c. 优选厂家:绕线型COILCRAFT、PULSE、贵州迅达、TDK、TAIYOYUDEN;
叠层型:TAIYOYUDEN、TDK 、MURATA。其中COILCRAFT、PULSE、贵州迅达
的绕线型电感可以完全兼容,作为绕线型电感的优选器件。
d. 优选类型:叠层型。 在满足指标要求的前提下,选择叠层型。
e.外形尺寸(mm):0603、0805、1008,尽量往小型化发展。
f.率型电感:优选插装,特殊情况下可以选择COILCRAFT、PULSE表面贴产
品,但不作为优选系列。
1.3 可变电感和空心线圈
1.3.1可变电感
a.优选厂家:COILCRAFT、海光。COILCRAFT可以提供小感值的高频铸模可调线圈。
b.优选型号:选用标准产品。
c.线圈与磁芯之间施加100VDC时,绝缘电阻应该在100MΩ以上。
d、电感量小时,可以直接采用空心线圈,通过调节线圈外形尺寸达到目标感值后,用适当的固封材料固定。
1.3.2空心线圈
a.优选厂家:COILCRAFT、海光、金骏。COILCRAFT可以提供铸模线圈。
b.优选型号:选用标准产品。
c.现网上项目都用于微调,随着微带技术的使用,将淘汰高频项目,只保留中低
频和滤波用项目。
1.4共模电感
a.优选厂家:
小电流,优选TDK、COILCRAFT、TAIYOYUDEN
大电流高频(≥400KHz),优选TDK、COILCRAFT、TAIYOYUDEN
大电流低频(≤400KHz),优选金骏、海光
、传输专用共模电感:PULSE、DELTA。
b.优选封装: 小电流,表面贴型
大电流,插装
1.5 磁珠
a.优选厂家:TDK、MURATA、TAIYOYUDEN
b.优选封装:表面贴型
c.优选尺寸:0805、1210
二、 应用规范
2.0 电感器应用的一般要求
2.0.1额定电流
选用电感时要注意厂家对额定电流的定义,正确使用,以防线圈过热和电感饱和。
a.一般建议电感器长期工作温升不超过30℃(表面贴型)或40 ℃(插装型);保证电感量在应用范围内。公司电气的率型器件工作时自身温度不允许超过110 ℃。 限制温升是提高电感器工作可靠性和寿命的最重要手段。
b.一般建议在厂家提供的额定电流范围内工作。如果要超额使用,温升和电感量要求如a。
2.0.2 电感量和Q值变化
电感器在实际工作时的电感量不同于标称电感量,引起变化的主要原因除了电流过大外,还包括
2.0.2.1 频率
实际工作频率与标称电感的频率不同。由于实际电感是有损耗的,因此感值随着频率而变化,电感精度也随频率而变化。因此选择电感应该注意实际应用频率时的电感量,远离自谐振频率SRF。同样,Q的大小也是针对频率而言的。
2.0.2.2 温度和湿度
温度和湿度等环境因素变化时,线圈的电感和品质因数等参数会随之变化。因此环境条件差的情况下要采用温度稳定性高和有防潮措施的电感。
2.0.3 额定工作温度
各种具体型号的电感器都有规定的额定环境工作温度范围, 在实际使用中不应超过规定的环境工作温度。这是电感器正常工作的保证。如果额定电流超额使用,则要注意器件工作时自身温度不超过材料额定温度。
2.0.4 设计裕量
由于电感器的各种参数都是在特定频率、电流等环境条件下的定义的,考虑到器件的离散性、设计和布板因素和环境因素等,在设计时,器件的Q值、电感精度都应留有一定的裕量。
2.0.5 不选用极限和边缘规格
对于标准产品,不建议选用各分类器件的极限规格。
2.0.6 安装
小电流电感优选表面贴装的电感器,尤其是高频电感。表面贴装不仅生产效率高,体积小,且分布电容小,可靠性高。对器件密度高的单板尤其有利。
考虑到目前的成本相差悬殊,率型电感优选插装电感器,尽量不使用表面贴装
2.1 插装固定差模电感
2.1.1选用类别
2.1.2应用注意事项:
1、在高频电路应用中,注意介质损耗:选用优质骨架减少介质损耗,例如高频瓷、聚苯乙烯等;对于超高频应用(100M以上)不能使用铁氧体磁芯,只能采用空心线圈。
2、电感额定电流要正确选用,以防电感饱和及线圈过热。一般要求工作电流(有效值)不超过厂家给的额定电流,自设计产品,要求工作电流下电感器长期工作产生的温升不超过40℃,电感量下降在应用允许范围内。 公司电气的率型器件工作时最高温度不超过110 ℃,建议尖峰电流不超过额定电流的80%。
3、电感器工作时自身最高温度不要超过额定温度,公司电气自行设计的率电感自身温度不要超过110度。(注意:有些厂家产品的“工作温度”包括了器件自身温升,即,指器件工作温度,而不是环境温度。)
4、当需要采用屏蔽罩时,用铜或铝可以减少损耗。
5、根据我司开发人员实际经验,电源滤波电感选择10uH时有最佳效果,电感量太高会造成过冲。
6、率电感线包层间应有绝缘带防匝间短路,漆包线用绝缘强度高的QA-2线,要浸漆处理。
7、多引脚插装电感应有1脚方向标记,以防生产安装出错。
8、设计非标电感器请考虑安规认证
2.2 固定表面贴差模电感
2.2.1 选用类别
2.2.2 选用注意事项:
1、电感额定电流要正确选用,以防电感饱和及线圈过热。一般要求工作电流不超过厂家额定电流。如超额使用,要求电感器产生的温升不超过30℃,电感量下降在应用允许范围内。
2、电感器工作最高温度不要超过额定温度。电流超额使用时,器件自身温度不超过材料额定温度。
3、电感器感值和精度等随频率而变化,精度要求高的电感器,要注意应用频率与标称电感频率的差别。
4、 根据我司开发人员实际经验,电源滤波电感选择10uH时有最佳效果,电感量太高会造成过冲。
5、MURATA的磁芯绕线型电感,是在工字型磁芯上绕制,这种结构极易引起磁芯断裂,今后不再选用。非磁芯绕线型电感(陶瓷骨架)LQN21A和LQW1608A系列具有小尺寸、高SRF、高Q、大电流等优点,可以选用。
6、一般来说,叠层型电感比普通绕线型电感抗干扰能力、耐热能力强,但铸模绕线型电感抗湿、热能力很强,如TAIYOYUDEN 的LEM系列。
7、COILCRAFT和PULSE的CD系列,其标称值和实际值有偏差,具体数据请见附录。如果要使用标准电感值的电感器,请选择PULSE CM系列或MURATA、TDK、TAIYOYUDEN产品。
2.3 可变电感和空心线圈
2.3.1可变电感
2.3.1.1选用类别
2.3.1.2 使用注意事项:
1、电感器最高工作温度不要超过给定温度。
2、注意调节的力度不要超过器件给出的磁芯力距。
2.3.2 空心线圈
选用注意事项
1.用于微调的线圈如果点胶固定不好,在产品运输或长期工作中会出现电感漂移。
2.固定胶的材料对电感的性能有影响,会增加电容和损耗。
3.采用直径小的导线,增加匝间距离可以减小器件的分布电容。
4.空心线圈的额定电流经验公式:线径1mm2 =10A
2.4共模电感
选用注意事项
1、绕组间电压不要超出额定电压。工作电流使电感器产生的温升不超过30℃或40℃,电感量下降在应用允许范围内。
2、电感器最高工作温度不要超过给定温度。
3、高频时建议用低磁导率的磁芯,可以降低损耗。
4、线圈绕制密度尽量低,否则器件的电容会增加,使信号耦合增加,对滤波有不良影响。
2.5磁珠
2.5.1 选用类别
2.5.2 选用注意事项
1、额定电流推荐降额80%使用。
2、工作最高温度不要超过额定温度。
3、磁珠在衰减噪音的同时也会破坏有效信号波形,因此要根据具体的抑制频率选择普通或高Q型磁珠,以免对正常信号造成过度衰减。
4、磁珠的插入损耗与线路阻抗有关,阻抗越高,插损越小。
5、步线空间小而需要磁珠多时,建议使用磁珠排。
6、LC集成型或其他滤波器见13类,空心磁环见17类。