当磁通密度达到Bm时,磁通密度不再随磁场强度的增大而大幅度增大,此时电感达到饱和。
当电感饱和后,µ会大幅度减小,最终导致电感量大幅降低,失去抑制电流的能力。
图2
二. 判断电感饱和的诀窍Q:在实际应用中有没有判断电感饱和的诀窍呢?
A:可以总结为两大类:理论计算和实验测试。
- 理论计算可从最大磁通密度和最大电感电流入手;
- 实验测试主要关注电感电流波形和一些其他初步判断方法。
实际中可简化计算,用ui来代替ur;最后与磁材饱和磁通密度相比较,就能判断设计的电感是否有饱和的风险。
方法2:计算最大电感电流不同的电路拓扑对电感电流计算有不同的公式。
以Buck芯片MP2145为例,可以按照如下公式计算,将计算结果与电感规格值相比较就能判断电感是否会饱和。
方法3:通过电感电流波形来判断电感是否饱和还是以MP2145为例,使用MPSmart仿真工具进行仿真,从仿真波形可以知道,当电感没有饱和时,电感电流是一个斜率一定的三角波,当电感饱和时电感电流波形会有一个明显畸变,这是由于饱和后感量降低造成的。
下面是在MP2145 Demo板上实测波形,可以看到饱和后有明显的畸变,与仿真结果一致。
方法4:
测量电感是否异常温升,听是否有异常啸叫在工程实际中还有很多情况,我们可能不能准确知道磁芯型号,也很难知道电感饱和电流大小,有时候也不能方便的测试电感电流;这时候我们还可以通过测量电感是否有异常温升,或者听是否有异常啸叫等手段来初步判断是否发生了饱和。