電源的阻抗頻率特性和電感頻率特性

前面講過電源的阻抗頻率特性曲線，也提到了自諧振頻率，明確了隨頻率變化阻抗的變化趨勢。我突然有個疑問：電感的感值隨著頻率如何變化呢？于是就有了今天要討論的內容。

兩個問題

照例，先拋出來2個問題：

問題1：電感的阻抗會隨著頻率發生變化，那電感的感值隨著頻率如何變化呢？

問題2：開關電源中電感選型時為什么自諧振頻率要大于10倍開關頻率？

注意這里說的是問題，而不會之前經常講的面試題。因為在面試中不太會問這個點，但是這個問題涉及電感器件應用的基本面，有必要單獨拎出來討論下。

阻抗頻率特性

上圖為TDK的VLS5045EX-100M的阻抗頻率特性曲線，可以看出：

①自諧振頻率f0為22MHz；

②當頻率

③當頻率>f0時，隨著頻率增高，阻抗Z是降低的，此時電感呈容性。

這些內容比較基礎，這里只是簡單回顧下，想必屏幕前的你已經比較熟悉了。那電感的感值頻率曲線又是怎樣的呢？

電感頻率特性

上圖為TDK的10uH電感VLS5045EX-100M的電感頻率特性曲線，可以看出：

①在自諧振頻率點22MHz左右，電感感值達到最大值46.87uH；

②從1kHz~10MHz范圍內，電感感值穩定在10uH；

③頻率超過自諧振頻率后，電感感值開始快速下降。下降到什么程度，在該曲線中未體現出來。

那么我們再看TDK的另外一顆2.2uH的電感MLF1005G2R2KTD25。如下圖所示，當頻率超過自諧振頻率后，感值急劇下降，從2.2uH降到0.029uH，變為原來的1/100！

總結

說到這里，我想你應該可以知道文章開頭兩個問題的答案。

電感的感值隨著頻率如何變化？

(前提：暫不考慮溫度和電流值的影響)

①當頻率

②當頻率在f0附近時，電感感值會大于額定感值；

③當頻率>f0時，電感感值會急劇下降，甚至變為原來的1/100或者更小。

而在開關電源應用中，一旦開關頻率fsw貼近或者超過電感自諧振頻率f0，電感感值會增大或者變得非常小，甚至會呈容性，電路設計偏離原有設計邏輯，導致整體功能異常，甚至損耗周圍器件。

保證f0>10fsw，就是為了讓電感有足夠的設計裕量來保證其感值穩定性。

來源： 本文轉載自硬件微講堂

審核編輯：湯梓紅