如何定义电感磁饱和电流标准及计算公式！

Answer 1

怎样计算磁环电感的饱和电流
教程针对铁硅铝电感，其他电感也可触类旁通；
X宝上卖的大电流铁硅铝磁环电感，电流大多是虚标的。标称电流并不是饱和电流，只是根据导线线径估算出来的电流，根本不管磁环的死活。

其实制约电感电流的最大瓶颈在于磁芯，而不是绕线。而电感的饱和电流并没有严格的界限，是可以自己定义的，那么问题来了，学…（误）如何了解磁环的饱和电流呢？

首先要理解两个参数：安匝数 ，电感系数（至于怎么计算出来的，不用去知道），
安匝（A·T）
与磁环的磁场密度大小成正比，安匝数越大，电感储存的能量越多，电感系数(nH/T^2)，代表一个电感的相对电感量，同一电感电流越大这个值越小，若电流不断增大，电感系数就会最终减小到0，这代表电感的绝对饱和，但要注意，要使电感绝对饱和的电流几乎是无限大，所以我们通常说的“饱和”是指“相对饱和”。随着电流的增大，电感量是一直缓慢下降的，不存在阶梯状，这就出现了某个电流对应某个感量的情况，所以在选择或制作电感时，一定要知道最小感量限制，留有余量（大电流时），打个比方，我需要的电感不能小于10uH，最大电流10A，那么选取电感的原则就是电流10A下仍然保有10uH的感量，如果用大磁环，那么原始电感量可能是12uH，但如果是小磁环，就可能要用20uH的电感了。大磁环和小磁环的区别就是绕线数量，以及你的应用允许电感量变化的范围。

说到这里，问题又了来，挖…（误）

如何计算呢？——————————--------------------------------------------------------
进这个网站 铁硅铝磁环选型
看第一行，前三列是：外径，内径，高度 我们很容易就能找到自己想看的磁环大小啦（注意外面显示是喷涂前的尺寸，比实际小一点）

后面一堆都是磁导率，如果不是超过1Mhz的高频应用，我们只需要看125的，也就是最后一列，点进去，以77930A7为例，这就是X宝常见的27mm磁环。

点进去下面的链接，弹出一个文档
不用看别的，只看最后一个图

纵轴是电感系数，横轴是安匝数
电感系数相关计算（单位nH），以上面电感为例，最大电感系数约157
1，由电感量算匝数，如需要22uh，乘以1000再除以157，再开方就是你要的匝数。
2，由匝数推算电感量，匝数平方*157/1000就是感量。
注意：以上是理想情况，或小电流，所以电感系数的取值是最大值。

重点是大电流应用：
157的电感系数可以说是电流趋近于0才有这么高，哪怕增加一点电流，系数就变小了，导致电感量减小。
留意图上50%和80%两条线，这两条线就是为了大电流应用而设的！
1，先以80%线来算，对应电感系数126，如果需要10uH，匝数是10000/126开方≈9
所以绕9砸，那么看看现在能过多少电流：80% 对应的安匝是87左右，87/9得到9.6A

那么9.6A代表电感饱和了吗？NO，是指电流达到9.6A的时候，感量恰好是10uH。所以，如果你的应用允许电感下降到8uH，那就请以8uH计算匝数。如果你的应用不允许电感下降到10uH以下，那9.6A就是这个电感的饱和电流，所以饱和电流只能是相对而言，不同应用就会有不同的界定。
回到该例子，绕了9的匝电感空载感量会是多少呢——9^2*157/1000=12.7uH，用仪器测出来的就是这个值。

2，以50%线来算，这个值可以最大限度地利用磁芯，但要用在对感量不敏感的地方如Buck或Boost，千万别用在谐振上。

图中对应系数约79，同样需要10uH的匝数是10000/79开方=11.25，这里出现小数，要进还是舍？可以先反向演算一下，若绕11匝，感量为11^2*79/1000=9.56uH，还是能接受的，所以定为11匝。50%对应安匝数为200，电流200/11≈18.2A
增大了近两倍，同一个磁环，只是匝数不同。
但是为了大电流，我们必须牺牲2样东西，一是初始电感量达到了11^2*157=19uH
二是铜线能不能绕得下，受这两样制约，所以一般不会用比50%更低的系数。

所以使用磁环时最好看图计算，不同的磁环尺寸有不同的曲线，不能一概而论。

下面看看X宝上那些畅销的铁硅铝环形电感（没有别的意思，我只是个工程师不是卖电感的）
案例1：标称 47uH 8A 用的17mm磁环 对应的美磁77120A7

电感系数最大值72，47uH需要的匝数是47000/72开方=25.5理论上需26匝
，但X宝只有25匝（真够省的）。那么电流达到8A时电感变成多少了呢，8*25=200（安匝）等等！图上没有200啊卧槽！爆表了！（摔）要是真上8A电流不炸鸡才怪啊！
我们把电流减半，4A电流：安匝4*25=100 对应的电感系数44，那么感量变为25^2*44/1000=27.5uH
这就是现实！4A电流感量就下降了如此之多！

假如在应用中电感不得少于40uH，反推系数得64，对应安匝32，电流只有1.28A！多么可怜的电流啊，所以这种情况下，你应该买68uH或75uH而不是47uH。

案例2：标称68uH 28A 用27mm磁环，就是第一图
16uH对应的匝数68000/157开方=20匝
安匝20*28=560又爆表了（摔！）取一半14A，安匝280！卧槽QAQ还是爆表！所以说留多少余量木有底啊~亲们还是乖乖计算吧。
取个50%行了，安匝200，就是说电流只能到10A。
这个68uH的电感，电流到10A的时候感量已经减小了一半！想不炸鸡都难啊

电感的标称感量一定是空载测出来的，至于留多少余量，算算就知道了~
通过这个图可以帮助你了解电感在不同负载下的电感量变化，一般来说，对于DC-DC，推荐取50%的线来计算，这样会使电源满载时发热量大大减小。

另外，如果不是铁硅铝磁环，一定要找到对应磁芯的种类，网站应该都有。

Answer 2

磁感应强度B是垂直于单位面积的磁力线的数量；磁通Φ是磁感应强度B与面积的乘积，即Φ=BS，B=Φ/S，而磁链Ψ是导电线圈或电流回路所链环的总磁通量，即Ψ=NΦ=LI，Φ=LI/N，代入B=Φ/S=LI/N/S，N匝数，S面积都是不变的，磁饱和后B也是不变，那电流再增加的话，L就要减小，知道没有感值，相当于一导线，即失去电感作用。或，磁导率u=B/H，B=LI/N/S，H=NIK（N匝数，I电流，K系数），那u=LI/N/S/NIK，L=uN^2SK，匝数N不变，面积S不变，系数K不变，而磁导率u会随电流增大而较小，当饱和时磁导率u趋近于1，再增加，那磁导率u趋近于0，从公式看，电感是与磁导率正比的，即电流一直增加，电感值也趋近于0，没有感值，失去电感作用。
Hello everyone，hardware technical tencent Q group：907555048，more experts，welcome。

Answer 3

你说的磁饱和电流是针对哪种电感?
一般的计算公式是 Isat= N*Ae*B/L

追问

我要问的是棒型电感。能不能更详细的说明一下计算公式所代表的内容。比如感量、磁通密度与磁饱和的对应关系！谢谢！

追答

Isat是饱和电流，N是圈数，Ae是磁芯横截面积，B是磁通密度。

一般情况：
圏数越多，饱和电流越大
Ae越大，饱和电流越大
磁通密度主要取决于CORE的材料