MPS，判断电感饱和的几个小窍门，你学会了吗？
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2021-08-11 12:44
来源：MPS芯源系统，排版：晓宇
微信公众号：芯片之家（ID：chiphome-dy）
电感作为DC/DC电源的地标级器件，
你对其了解有多深？
电感很敏感，设计需谨慎。
而电感饱和是电感工作时最大的雷区。
电感为何会饱和？
如何判断电感发生饱和？
本期电源小课堂将为您深入剖析。
MPS 电源小课堂
第三话 ：判断电感饱和的几个小窍门
视频文字部分
图1
我们知道当图1线圈中通过电流时，线圈会产生磁场；
磁芯在磁场的作用下会被磁化，其内部磁畴会慢慢旋转；
当磁芯被完全磁化时，磁畴方向全部和磁场一致，即使再增加外磁场，磁芯也没有可以旋转的磁畴了，此时的电感就进入了饱和状态。
从另一个角度来看，如图2所示的磁化曲线，磁通密度B与磁场强度H之间满足图2中右侧公式：
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。
由电感与磁导率µ的关系式可知：
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
下面就一一介绍这些方法。
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。
此方法适用于直接利用成品电感来设计电路。
不同的电路拓扑对电感电流计算有不同的公式。
此方法也是工程实际中最常见和最实用的的方法。
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。
我们在工程实际中就可以基于此观察电感电流波形是否存在畸变，来判断电感是否饱和。
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。
到此判断电感饱和的几个小诀窍已经介绍完了。希望对大家有所帮助。
