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在使用频率下探测电感(二)

2021-04-24 ryder

在上一篇文章在使用频率下探测电感(一)中,我们解析了电感参数和测定电感的传统办法。在本文,我们将解析电感和频率的关系,以及确定使用频率下电感探测的内容。


使用频率探测


传统探测办法的基本困难在于,线圈在一个频率下探测,又在另一个频率下使用。图1和图2显示了传统探测办法的基本问题。


电感与频率


图1显示三个不同电感的电感值和频率的对数扫描。当这些产品在一个标准频率下探测时,它们的电感值看起来相同。在实际的电路频率下,这些线圈却大不相同。这三个线圈可以代表三种不同的设计或相同设计的三个不同线圈。如果使用频率就在三个电感聚合的点上,那么这些线圈是等效的。如果电路频率与探测频率大不相同,那么探测频率下的电感一般不能够表示使用频率的电感。


即使这些线圈没有相互偏离,电感值依然会改变。当设计要求一个特定的电感值,而特定线圈未能达到预期值时,电感随频率改变而萌生的结果就此体现出来。这一改变通常是由夹具的不同和电路寄生效应引起的,从而特定值也会相应的抵消。


图1:三个不同的电感,电感值随频率变化而变化


图2显示在探测频率和使用频率下探测的另一个结果。它显示了一特定线圈的电感精度随频率变化的情况。两个频率下的标称电感值及其公差都有显示。如果该线圈在探测频率下的公差为5%,那么在使用频率下的公差则可能为10%。这些公差限额随频率而缩小或张大,取决于线圈的设计。公差限额的不恒定这一事实导致精度随频率变化而失去控制。


图2:电感的精度随频率变化而变化


在任何情况下,电感是随频率的变化而变化,在使用频率下探测能较好地控制规格。在使用频率下探测并校正,是确定线圈使用性能极为有效的办法。


确定使用频率下的电感探测


在使用频率下探测电感器的电气步骤如下:


电感


1、确定标称电感值。


2、确定探测仪表、夹具和频率。


3、确定电感公差。


a:用六西格玛或其他适宜的办法来确定准许的百分比公差。


b:评估探测频率下标称阻抗的仪表误差。将步骤3a中确定的准许公差减去此百分比误差。


c:确定仪表和夹具的可重复性。将步骤3b的结果减去此百分比误差。此结果为规定的公差。由于所有误差都已被考虑进去,制造商应依规定的公差探测而无需校正。


Q


1、确定绝对最小Q值(准许最小值)。用六西格玛或其他适宜的办法来确定准许最小值。客户应依此公差进行探测。


2、确定探测仪表、夹具和频率。


3、为制造确定最小Q值。


a:评估探测频率下标称阻抗的仪表误差。校正步骤1中确定的准许最小值(即,将最小Q值加上与仪表误差相等的数)。


b:确定仪表和夹具的可重复性。调整步骤3a中确定的新的准许最小值(即,将最小Q值加上与探测可重复性相等的数)。此结果为规定的公差。由于所有误差都已被并入最终调整后的Q规格中,制造商应依规定的公差探测而无需校正。


DCR


1、确定绝对最大DCR(准许最大值)。用六西格玛或其他适宜的办法来确定准许最大值。


2、确定探测仪表和夹具。


3、为制造确定最大DCR。


a:评估标称电阻的仪表误差。校正步骤1中确定的准许最大值(即,将最大DCR减去与仪表误差相等的数)。


b:确定仪表和夹具的可重复性。调整步骤3a中确定的新的准许最大值(即,将最大DCR减去与探测可重复性相等的数)。此结果为规定的公差。由于所有误差都已被并入最终调后的DCR规格中,制造商应依规定的公差探测而无需校正。


SRF


确定绝对最小SRF(准许最小值)。假设需要对已筛选过的一批器件进行探测,则只需对电感进行100%探测。其他参数是伴随着电感值的,因此仅需验证。


校正规格


由于不同的夹具和环境因素,使用校正办法并且在使用频率下探测能够消除误差,而且能够加严规格。校正办法可用于电感的任何参数,但最常用于电感和Q。


结语


线圈电感和Q是受频率影响的,探测办法对这些参数有更进一步的影响。在实际电路频率下确定和探测是控制电感参数的恰当办法。使用频率探测能够确保元件与其实际使用一致。电感的主要参数是相互关联的线圈设计函数。电感规格应考虑元件变数和测量系统误差。

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