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/ 簡介 /

關于開關電源中使用的功率電感，其電流參數最常見的有溫升電流、RMS電流、飽和電流、額定電流幾個。它們是如何定義的？尤其額定電流是如何定義的？此文，解析...

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/ 溫升電流(Temperature Rise Current) /

因為直流電阻DCR（參考“什么是直流電阻（DC Resistance）？”章節內容）的存在，當加載到電感器兩端的電流逐漸增加時，更多的功率損耗會使電感器上的溫度逐漸升高，當電感器的溫度在環境溫度（通常為+20℃或+25℃）的基礎上升高20℃或40℃時，通過電感器的直流電流大小，稱為溫升電流（I_TEMP）。

由于實際的溫度升高取決于電感器的能量損耗，而電感器的能量損耗與電流的有效值有關，所以溫升電流又被稱為RMS電流（Root Mean Square Current）（I_RMS），二者的概念是基本等同的。

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/ 飽和電流(Saturation Current) /

當加載到電感器兩端的電流逐漸增加時，磁芯將逐漸進入飽和狀態，電感量將逐漸減小。

飽和電流（I_SAT），是指電感器的電感值衰減 10% 或 20% 或 30% （甚至40%；不同廠商的電感器或者相同廠商不同系列的電感器，參考的電感值衰減量有所不同）時對應通過的直流電流大小。

注意，這里“電感值衰減”是在“電感量標稱值”基礎上衰減的，“電感量標稱值”的測量是不需要在電感元件兩端加載電流的。

/ 飽和電流參數示例 /

Wurth Elektronik 7447798720（感值7.2 uH，精度±30%，額定電流7.9 A @ ΔT = 40K，飽和電流6 A，DCR典型值11.3 mΩ，DCR最大值12.8 mΩ，自諧振頻率典型值31 MHz，繞線式Wirewound，屏蔽Shielded）電感的飽和電流6A就是基于其電感值衰減不大于 10% 測得的。

Wurth Elektronik 78439369056（感值5.6uH，精度±20%，額定電流11.5 A @ ΔT = 40K，飽和電流11.1 A / 24.45 A，DCR典型值5.9 mΩ，自諧振頻率典型值18 MHz）電感分別給出了基于其電感值衰減不大于 10% 和 30% 兩種條件下，對應的飽和電流典型值分別為11.1 A和24.45 A。

Vishay IHLP4040DZER6R8M01（感值6.8 uH，精度±20%，溫升電流8 A @ ΔT = 40℃，飽和電流13.5 A，DCR典型值21.2 mΩ，DCR最大值23.3 mΩ，自諧振頻率典型值13.5 MHz）電感的飽和電流13.5 A就是基于其電感值衰減接近 20% 測得的。

Vishay IHSR6767GZERR22M5A（感值0.22 uH，精度±20%，溫升電流100 A @ ΔT = 40℃，溫升電流141 A @ ΔT = 80℃，飽和電流107 A / 155 A，DCR典型值0.24 mΩ @ 25℃）電感分別給出了基于其電感值衰減接近 20% 和 30% 兩種條件下，對應的飽和電流典型值分別為107 A和155 A。

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/ 額定電流(Rated Current) /

額定電流，指穩態條件下電感元件上能夠通過的最大電流（這里的“最大電流”有兩種類型，直流電流和RMS電流）。

因為電感元件的線圈具有一定的電阻，通過電流時必然會對應著 I^2×R 功率損耗或發熱升溫，溫度升高到一定程度會導致電感元件工作異常。所以，額定電流就是一定溫升變化量（通常為ΔT=40℃）條件下電感元件上允許通過的最大電流。這里，可以認為是狹義的“額定電流1”的概念，等同于“RMS電流”、“溫升電流”，與“飽和電流”的概念是并列的。這個狹義的“額定電流1”，適用于大多數“溫升電流”小于“飽和電流”的電感元件，如Vishay IHLP4040DZER6R8M01（感值6.8 uH，精度±20%，溫升電流8 A @ ΔT=40℃，飽和電流13.5 A，DCR典型值21.2 mΩ，DCR最大值23.3 mΩ，自諧振頻率典型值13.5 MHz）。

針對“溫升電流”大于“飽和電流”的電感器，如Wurth Elektronik 7447798720（感值7.2 uH，精度±30%，額定電流7.9 A @ ΔT=40K，飽和電流6 A，DCR典型值11.3 mΩ，DCR最大值12.8 mΩ，自諧振頻率典型值31 MHz，繞線式Wirewound，屏蔽Shielded），此時可以稱之為狹義的“額定電流2”，等同于“飽和電流”。

廣義的“額定電流3”，包括“溫升電流”和“飽和電流”，哪個參數較小，就等同于哪個參數，如下圖1所示的TDK TFM201610系列電感器的額定電流參數，以及圖2所示的Murata Electronics DFE201612E系列電感器規格書中對“額定電流 Rated Current”的定義。

圖1 TDK TFM201610系列電感器的額定電流參數描述

圖2 Murata Electronics DFE201612E系列電感器規格書的參數描述

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/ 小結 /

綜上所述，可以這么簡單理解：

① 基于“溫度上升（Based on temperature rise）”定義的電感電流參數，稱為“溫升電流”或“RMS電流”。

② 基于“感值變化（Based on inductance change）”定義的電感電流參數，稱為“飽和電流”。

③ 針對具體的電感元件，“溫升電流”與“飽和電流”哪個參數更小，就將哪個參數視為該電感元件的“額定電流”。

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