電感飽和的案例
電感飽和的幾種判斷方法
還是以MP2145為例，使用MPSmart仿真工具進行仿真，從仿真波形可以知道，當電感沒有飽和時，電感電流是一個斜率一定的三角波，當電感飽和時電感電流波形會有一個明顯畸變，這是由于飽和后感量降低造成的。
我們在工程實際中就可以基于此觀察電感電流波形是否存在畸變，來判斷電感是否飽和。
下面是在MP2145 Demo板上實測波形，可以看到飽和后有明顯的畸變，與仿真結果一致。
方法4：測量電感是否異常溫升，聽是否有異常嘯叫
在工程實際中還有很多情況，我們可能不能準確知道磁芯型號，也很難知道電感飽和電流大小，有時候也不能方便的測試電感電流；這時候我們還可以通過測量電感是否有異常溫升，或者聽是否有異常嘯叫等手段來初步判斷是否發生了飽和。
到此判斷電感飽和的幾個小訣竅已經介紹完了。希望對大家有所幫助。
展開 電感飽和怎么判斷? 幾個小竅門送給你!
以Buck芯片MP2145為例，可以按照如下公式計算，將計算結果與電感規格值相比較就能判斷電感是否會飽和。
03
通過電感電流波形判斷
此方法也是工程實際中最常見和最實用的的方法。
還是以MP2145為例，使用MPSmart仿真工具進行仿真，從仿真波形可以知道，當電感沒有飽和時，電感電流是一個斜率一定的三角波，當電感飽和時電感電流波形會有一個明顯畸變，這是由于飽和后感量降低造成的。
我們在工程實際中就可以基于此觀察電感電流波形是否存在畸變，來判斷電感是否飽和。
下面是在MP2145 Demo板上實測波形，可以看到飽和后有明顯的畸變，與仿真結果一致。
04
測量電感是否異常升溫，聽是否有異常嘯叫
在工程實際中還有很多情況，我們可能不能準確知道磁芯型號，也很難知道電感飽和電流大小，有時候也不能方便的測試電感電流；
這時候我們還可以通過測量電感是否有異常溫升，或者聽是否有異常嘯叫等手段來初步判斷是否發生了飽和。
到此判斷電感飽和的幾個小訣竅已經介紹完了。
希望對大家有所幫助。
*本文來源系MPS芯源系統，版權歸原作者所有，如有侵權請聯系刪除
展開 干貨｜電感飽和怎么判斷? 看完秒懂
以Buck芯片MP2145為例，可以按照如下公式計算，將計算結果與電感規格值相比較就能判斷電感是否會飽和。
通過電感電流波形判斷
此方法也是工程實際中最常見和最實用的的方法。
還是以MP2145為例，使用MPSmart仿真工具進行仿真，從仿真波形可以知道，當電感沒有飽和時，電感電流是一個斜率一定的三角波，當電感飽和時電感電流波形會有一個明顯畸變，這是由于飽和后感量降低造成的。
我們在工程實際中就可以基于此觀察電感電流波形是否存在畸變，來判斷電感是否飽和。
下面是在MP2145 Demo板上實測波形，可以看到飽和后有明顯的畸變，與仿真結果一致。
測量電感是否異常升溫，聽是否有異常嘯叫
在工程實際中還有很多情況，我們可能不能準確知道磁芯型號，也很難知道電感飽和電流大小，有時候也不能方便的測試電感電流；這時候我們還可以通過測量電感是否有異常溫升，或者聽是否有異常嘯叫等手段來初步判斷是否發生了飽和。
到此判斷電感飽和的幾個小訣竅已經介紹完了。希望對大家有所幫助。
展開 干貨｜如何判斷電感飽和？看完秒懂！
以Buck芯片MP2145為例，可以按照如下公式計算，將計算結果與電感規格值相比較就能判斷電感是否會飽和。
03
通過電感電流波形判斷
此方法也是工程實際中最常見和最實用的的方法。
還是以MP2145為例，使用MPSmart仿真工具進行仿真，從仿真波形可以知道，當電感沒有飽和時，電感電流是一個斜率一定的三角波，當電感飽和時電感電流波形會有一個明顯畸變，這是由于飽和后感量降低造成的。
我們在工程實際中就可以基于此觀察電感電流波形是否存在畸變，來判斷電感是否飽和。
下面是在MP2145 Demo板上實測波形，可以看到飽和后有明顯的畸變，與仿真結果一致。
04
測量電感是否異常升溫，聽是否有異常嘯叫
在工程實際中還有很多情況，我們可能不能準確知道磁芯型號，也很難知道電感飽和電流大小，有時候也不能方便的測試電感電流；
這時候我們還可以通過測量電感是否有異常溫升，或者聽是否有異常嘯叫等手段來初步判斷是否發生了飽和。
到此判斷電感飽和的幾個小訣竅已經介紹完了。
希望對大家有所幫助。
展開 
【技巧分享】電感飽和怎么判斷? 看完這幾個小訣竅，秒懂！
以Buck芯片MP2145為例，可以按照如下公式計算，將計算結果與電感規格值相比較就能判斷電感是否會飽和。
通過電感電流波形判斷
此方法也是工程實際中最常見和最實用的的方法。
還是以MP2145為例，使用MPSmart仿真工具進行仿真，從仿真波形可以知道，當電感沒有飽和時，電感電流是一個斜率一定的三角波，當電感飽和時電感電流波形會有一個明顯畸變，這是由于飽和后感量降低造成的。
我們在工程實際中就可以基于此觀察電感電流波形是否存在畸變，來判斷電感是否飽和。
下面是在MP2145 Demo板上實測波形，可以看到飽和后有明顯的畸變，與仿真結果一致。
測量電感是否異常升溫，聽是否有異常嘯叫
在工程實際中還有很多情況，我們可能不能準確知道磁芯型號，也很難知道電感飽和電流大小，有時候也不能方便的測試電感電流；這時候我們還可以通過測量電感是否有異常溫升，或者聽是否有異常嘯叫等手段來初步判斷是否發生了飽和。
到此判斷電感飽和的幾個小訣竅已經介紹完了。希望對大家有所幫助。
展開 從物理角度看，電感飽和究竟是怎么回事？
當一線圈通電流，同樣的依愣次定律產生一磁場，磁力線穿過磁性材料(鐵心)，磁性材料內原子的電子旋轉軌道開始轉向，以抵消線圈產生的磁力線，線圈電流越大，越多磁性材料電子的旋轉方向改變，所有磁性材料電子旋轉方向都相同時，就是磁飽和。
電感飽和的原理與理論分析
當我們在所有電子上都疊加一個共同的旋轉方向，就像整齊劃一的軍隊方陣，它的磁力就達到了，不能再增加磁力就被成為飽和。
這種說明足夠形象，可以定性解釋飽和的概念，但是定性并不能讓我滿足，物理的魅力遠遠不止在定性分析。
電感飽和的物理意義
當我們談論電感飽和的時候，實際上是在談論鐵心飽和——空心的電感永遠不會飽和。這時候很直觀的問題就是：為什么不使用空心電感呢？
這就必須從電感量的計算公式說起：
式中，感量是L，磁導率是μ，繞組等效匝數是N，磁路的等效截面積為S，電感線圈等效磁路長度為l。
顯而易見，要提高感值可以增大分子μ、N、S，減小分母l。
N往往受限于體積（尤其是功率電感的線非常粗，每一匝都會大大增加體積，且提高N也會提高l）、線阻（發熱）、寄生電容（尤其是 EMC 電感，寄生電容會大大削弱其高頻抑制能力）。
展開 如何快速了解電感器的磁飽和
磁飽和是磁芯材料一種物理特性，當進一步增加電流，磁感應強度不在增加時，那么就是磁飽和。
磁飽和是磁芯材料的一種物理特性，金籟科技小編借此文章簡單的說明一下。
磁飽和是磁性材料的一種物理特性，指的是導磁材料由于物理結構的限制，所通過的磁通量無法無限增大，從而保持在一定數量的狀態。
金籟科技一體成型電感
磁飽和是一種磁性材料的物理特性，磁飽和產生后，在有些場合是有害的，但有些場合有時有益的。
比方磁飽和穩壓器，就是利用鐵心的磁飽和特性達到穩定電壓的目的的。
電源變壓器，如果加上的電壓大大超過額定電壓，則電流劇增，變壓器很快就會發熱燒毀。
金籟科技高頻變壓器
假定有一個電磁鐵，通上一個單位電流的時候，產生的磁場感應強度是1，電流增加到2的時候，磁感應強度會增加到2.3，電流是5的時候，磁感應強度是7，但是電流到6的時候，磁感應強度還是7，
如果進一步增加電流，磁感應強度都是7不再增加了，這時就說，電磁鐵產生了磁飽和。
有磁芯的電感器有磁飽和問題,在電感器中加鐵氧體或其他導磁材料的磁芯,可以利用其高導磁率的特點,增大電感量減少匝數減小體積和提高效率。
但是由于導磁材料物理結構的限制,通過的磁通量是不可以無限增大.通過一定體積導磁材料的磁通量大到一定數量將不再增加,不管你再增加電流或匝數,就達到磁飽和了。
尤其在有直流電流的回路中,如果其直流電流已經使磁芯飽和,電流中的交流分量將不能再引起磁通量的變化.電感器就失去了作用。
原文鏈接：http://www.eechina.com/thread-529119-1-1.html
展開 BUCK拓撲的起源（一）
▲圖三
那對電容充電就使用電感好吧，電容和電感是不是需要串聯到一起如圖三所示，串聯電感的目的是為了遏制電容的浪涌電流，那這個電感需要接到Vbus端才會有能量下來回路如圖三所示，那這個時候新的問題就出現了，電感的電流會一直上升，一開始從零開始上升，電感可以有效抑制電容的浪涌電流，但是隨著時間的推移電感電流逐步上升，最終會到達電感的飽和點，到達電感飽和點以后電感就沒有遏制電流的能力了，電感電流會直線上升，如圖四所示，假設電感的飽和電流是1A，1A以下電感有遏制電流的能力，過了1A飽和點后電感上的電流就會一直上升直到電感損壞。
▲圖四
如圖五示我們需要輸出電容上的電壓是12V，輸入高于輸出,比如說Vbus=30V，那么電容上是不能一直充電的，一直充電會出現兩個問題，一是電感會飽和，二是電容上的電壓會等于Vbus電壓，這都不是我們想要的，那么需要想個辦法解決這個問題，那可以不可以充一會關一會，這樣電感電流不會飽和，電容電壓也不會到達Vbus,那是不是就需要開關來控制一下，加入開關以后的電路如圖六示，如果想電感兩端電壓不激變，那開關是不是不能突然間斷開，但是圖中的開關會突然斷開，那Vbus上的能量就下不來了，電感從Vbus下來的電流也就沒有了。
▲圖五
▲圖六
看一下圖七，這個時候開關突然斷開，電感需要維持自身電流不下降，就會感應出一個左負右正的自感電動勢，圖七中電感右邊的電壓接電容，那電感右端電壓就是電容上的電壓了，不會在改變，為了維持電感自身電流不降低，那電感兩端的壓降持續升高，由于電感右側電壓固定，那在電感的左端會形成一個很深很深的負壓，而且開關上邊接的是Vbus電壓，假設Vbus是310V那開關的下面是一個很深的負壓，那這個開關的耐壓是不是會不夠，上正下負，而且負端很深，那這個開關最終會被擊穿。
展開 簡述開關電源中電感的作用
簡述開關電源中電感的作用
電感是閉合回路的一種屬性，即當通過閉合回路的電流改變時，會出現電動勢來抵抗電流的改變。電感的"通直阻交"特性，讓其在電路中能夠發揮巨大的作用。在板卡中，電感多被用在儲能、濾波、延遲和振蕩等幾個方面，是保障板卡穩定、安全運行的重要元件。常見的有功率電感、貼片電感等等。
電感是開關電源中常用的元件，由于它的電流、電壓相位不同，所以理論上損耗為零。電感常為儲能元件，也常與電容一起用在輸入濾波和輸出濾波電路上，用來平滑電流。電感也被稱為扼流圈，特點是流過其上的電流有"很大的慣性".換句話說，由于磁通連續特性，電感上的電流必須是連續的，否則將會產生很大的電壓尖峰。
電感為磁性元件，自然有磁飽和的問題。有的應用允許電感飽和，有的應用允許電感從一定電流值開始進入飽和，也有的應用不允許電感出現飽和，這要求在具體線路中進行區分。大多數情況下，電感工作在"線性區",此時電感值為一常數，不隨著端電壓與電流而變化。但是，開關電源存在一個不可忽視的問題，即電感的繞線將導致兩個分布參數(或寄生參數)，一個是不可避免的繞線電阻，另一個是與繞制工藝、材料有關的分布式雜散電容。雜散電容在低頻時影響不大，但隨頻率的提高而漸顯出來，當頻率高到某個值以上時，電感也許變成電容特性了。如果將雜散電容"集中"為一個電容，則從電感的等效電路可以看出在某一頻率后所呈現的電容特性。中國電力電子產業網
展開 干貨 | 盤點開關電源中的緩沖吸收電路
飽和電感緩沖
飽和電感的電氣性能表現為對di/dt敏感。
在一個沖擊電流的上升沿，開始呈現較大的阻抗，隨著電流的升高逐漸進入飽和，從而延緩和削弱了沖擊電流尖峰，即實現軟開通。
在電流達到一定程度后，飽和電感因為飽和而呈現很低的阻抗，這有利于高效率地傳輸功率。
在電流關斷時，電感逐漸退出飽和狀態，一方面，由于之前的飽和狀態的飽和電感量非常小，即儲能和需要的釋能較小。另一方面，退出時電感量的恢復可以減緩電壓的上升速度，有利于實現軟關斷。
以Ls2為例，5u表示磁路截面積5mm2，大致相當于1顆PC40材質4*4*2的小磁芯。
飽和電感特性：
熱特性
飽和電感是功率器件，通過進入和退出飽和過程的磁滯損耗（而不是渦流損耗或者銅損）吸收電流尖峰能量，主要熱功率來自于磁芯。這一方面要求磁芯應該是高頻材料，另一方面要求磁芯溫度在任何情況下不得超過居里溫度。這意味著飽和電感的磁芯應該具有最有利的散熱特性和結構，即：更高的居里溫度、更高的導熱系數、更大的散熱面積、更短的熱傳導路徑。
飽和特性
顯然飽和電感一般不必考慮使用氣隙或者不易飽和的低導磁率材料。
初始電感等效特性
在其他條件相同情況下，較低導磁率的磁芯配合較多匝數、與較高導磁率的磁芯配合較少匝數的飽和電感初始電感相當，緩沖效果大致相當。這意味著直接采用1 匝的穿心電感總是可能的，因為任何多匝的電感總可以找到更高導磁率的磁芯配合1 匝等效之。
展開 Buck拓撲起源之電感（二）
總結：感應電動勢越高，電感電流的上升或者下降斜率就越大，感應電壓等于輸入電壓時，斜率不變。
BUCK的拓撲圖如圖十示繼續分析，之前介紹過說需要一個開關開通和關斷電流用來使電感電流不會飽和，那這個開關肯定不能使用機械按鍵吧，不能使用開關電源時候需要調整的時候手動切換開關啊，這不現實，所以這里需要使用電子開關進行控制，能做開關的電子器件有什么呢？是不是三極管、MOSFET、IGBT都可以使用，具體使用哪一種我們后面在繼續分析，那確認這里需要使用電子開關，我們是不是需要使用PWM波進行控制電子開關管的通斷。
（▲圖十）
假設現在我們有一個占空比為50%的方波，Ton=Toff，Ton為一個周期內高電平所占時間，Toff為一個周期內低電平所占時間，這里我們假設Ton=Toff那我們看一下電感上的電流波形如圖十一示，每個周期中電感電流上升量等于電流下降量，這樣電感才能達到平衡，如果電感電流上升量大于下降量或者下降量大于上升量電感經過多個周期后會飽和，對電流就沒有遏制能力了。
（▲圖十一）
假設電感飽和電流2A如圖十二所示，當電感超過飽和電流后，電感電流會直線上升并損壞電感，只有電感處于平衡狀態才是我們想要的，并且是我們設計電感時追求的波形。
（▲圖十二）
總結：
①、電感電流的斜率與電感的感應電壓有關與電感電流大小無關
②、電感兩端的感應電壓由Vin與Vout共同決定
③、電感上的平均電流等于負載電流
④、電感上的平均電流位于電感電流波形幾何圖形的中心
⑤、電感的感應電壓與開關動作總是相反
展開 
干貨｜盤點開關電源中的緩沖吸收電路
飽和電感緩沖
飽和電感的電氣性能表現為對di/dt敏感。
在一個沖擊電流的上升沿，開始呈現較大的阻抗，隨著電流的升高逐漸進入飽和，從而延緩和削弱了沖擊電流尖峰，即實現軟開通。
在電流達到一定程度后，飽和電感因為飽和而呈現很低的阻抗，這有利于高效率地傳輸功率。
在電流關斷時，電感逐漸退出飽和狀態，一方面，由于之前的飽和狀態的飽和電感量非常小，即儲能和需要的釋能較小。另一方面，退出時電感量的恢復可以減緩電壓的上升速度，有利于實現軟關斷。
以Ls2為例，5u表示磁路截面積5mm2，大致相當于1顆PC40材質4*4*2的小磁芯。
飽和電感特性：
熱特性
飽和電感是功率器件，通過進入和退出飽和過程的磁滯損耗（而不是渦流損耗或者銅損）吸收電流尖峰能量，主要熱功率來自于磁芯。這一方面要求磁芯應該是高頻材料，另一方面要求磁芯溫度在任何情況下不得超過居里溫度。這意味著飽和電感的磁芯應該具有最有利的散熱特性和結構，即：更高的居里溫度、更高的導熱系數、更大的散熱面積、更短的熱傳導路徑。
飽和特性
顯然飽和電感一般不必考慮使用氣隙或者不易飽和的低導磁率材料。
初始電感等效特性
在其他條件相同情況下，較低導磁率的磁芯配合較多匝數、與較高導磁率的磁芯配合較少匝數的飽和電感初始電感相當，緩沖效果大致相當。
展開 干貨｜一文看懂開關電源中的緩沖吸收電路
飽和電感緩沖
飽和電感的電氣性能表現為對di/dt敏感。
在一個沖擊電流的上升沿，開始呈現較大的阻抗，隨著電流的升高逐漸進入飽和，從而延緩和削弱了沖擊電流尖峰，即實現軟開通。
在電流達到一定程度后，飽和電感因為飽和而呈現很低的阻抗，這有利于高效率地傳輸功率。
在電流關斷時，電感逐漸退出飽和狀態，一方面，由于之前的飽和狀態的飽和電感量非常小，即儲能和需要的釋能較小。另一方面，退出時電感量的恢復可以減緩電壓的上升速度，有利于實現軟關斷。
以Ls2為例，5u表示磁路截面積5mm2，大致相當于1顆PC40材質4*4*2的小磁芯。
飽和電感特性：
熱特性
飽和電感是功率器件，通過進入和退出飽和過程的磁滯損耗（而不是渦流損耗或者銅損）吸收電流尖峰能量，主要熱功率來自于磁芯。這一方面要求磁芯應該是高頻材料，另一方面要求磁芯溫度在任何情況下不得超過居里溫度。這意味著飽和電感的磁芯應該具有最有利的散熱特性和結構，即：更高的居里溫度、更高的導熱系數、更大的散熱面積、更短的熱傳導路徑。
飽和特性
顯然飽和電感一般不必考慮使用氣隙或者不易飽和的低導磁率材料。
初始電感等效特性
在其他條件相同情況下，較低導磁率的磁芯配合較多匝數、與較高導磁率的磁芯配合較少匝數的飽和電感初始電感相當，緩沖效果大致相當。
展開 干貨 | 盤點開關電源中的緩沖吸收電路
飽和電感緩沖
飽和電感的電氣性能表現為對di/dt敏感。
在一個沖擊電流的上升沿，開始呈現較大的阻抗，隨著電流的升高逐漸進入飽和，從而延緩和削弱了沖擊電流尖峰，即實現軟開通。
在電流達到一定程度后，飽和電感因為飽和而呈現很低的阻抗，這有利于高效率地傳輸功率。
在電流關斷時，電感逐漸退出飽和狀態，一方面，由于之前的飽和狀態的飽和電感量非常小，即儲能和需要的釋能較小。另一方面，退出時電感量的恢復可以減緩電壓的上升速度，有利于實現軟關斷。
以Ls2為例，5u表示磁路截面積5mm2，大致相當于1顆PC40材質4*4*2的小磁芯。
飽和電感特性：
熱特性
飽和電感是功率器件，通過進入和退出飽和過程的磁滯損耗（而不是渦流損耗或者銅損）吸收電流尖峰能量，主要熱功率來自于磁芯。這一方面要求磁芯應該是高頻材料，另一方面要求磁芯溫度在任何情況下不得超過居里溫度。這意味著飽和電感的磁芯應該具有最有利的散熱特性和結構，即：更高的居里溫度、更高的導熱系數、更大的散熱面積、更短的熱傳導路徑。
飽和特性
顯然飽和電感一般不必考慮使用氣隙或者不易飽和的低導磁率材料。
初始電感等效特性
在其他條件相同情況下，較低導磁率的磁芯配合較多匝數、與較高導磁率的磁芯配合較少匝數的飽和電感初始電感相當，緩沖效果大致相當。
展開 飽和磁性材料的DC-DC轉換器的3D EM和電路協同仿真CST
仿真結果
可以在 CST Design Studio 中使用探針監控功率電感器的開關電流，如圖 11 所示。流入電感的直流電流增加導致磁性材料飽和，從而使磁性材料的相對磁導率從其初始值降低，從而降低電感值。隨著電感值的減小，還可以觀察到電感處的電流紋波增加。這可以從圖 12 中看出，其中電流紋波與未飽和的情況進行了比較。
在穩態開關頻率下觀察到電流紋波單個周期。飽和情況使用 2.8A DC 輸入電流進行仿真。
圖 12.帶飽和和不帶飽和的功率電感器電流
我們可以看到，在磁性材料尚未達到飽和的情況下，觀察到的功率電感電流表現出峰峰值約為 265 mA 的紋波。然而，當考慮磁飽和時，觀察到的功率電感電流表現出峰峰值較高的紋波，約為 330 mA。
為了檢查電流紋波是否影響傳導發射結果，我們可以比較線路阻抗穩定網絡 （LISN） 的電流頻譜。如圖 13 所示。我們可以看到，在部分飽和的情況下（初始電感值僅降低 20%），只有 1 dBmA 的增量，而在較高飽和的情況下（例如，初始電感值減少 50%），增量約為 5dBuA。由此得出結論，在這個轉換器示例中，對功率電感的飽和效應對傳導發射的影響很小。盡管如此，選擇具有適當額定電流的正確電感器以避免飽和是很重要的。此外，需要注意的是，如果在 EMI 濾波器組件中考慮飽和效應，對 EMC 性能的影響將變得更加明顯。
圖 13.LISN 的頻域電流
結論
在本博客中，展示了一種考慮磁性材料對升壓轉換器的飽和效應的協同仿真工作流程。該工作流程是通過在靜磁求解器和 CST MWS 頻域求解器之間建立耦合仿真來實現的。在這個例子中，功率電感器受到不同的直流電流幅度，以顯示飽和效應。電感處的電流紋波隨著功率電感的飽和而增加。
展開 