电感是DC / DC电源中的重要组成部分。选择电感需要考虑很多因素，例如电感值、DCR、尺寸和饱和电流。电感的饱和特性常会被人们误解而带来麻烦。本文将探讨电感如何达到饱和、饱和如何影响电路，以及检测电感饱和的方法。

电感饱和的原因

请参见图1和下面的电感饱和步骤，来了解电感是如何达到饱和的：

• 当电流通过图1中的线圈时，线圈会产生磁场；

• 磁芯被磁场磁化，其内部磁畴会缓慢旋转。

• 当磁芯被完全磁化后，磁畴的方向与磁场一致。这时，即使添加外部磁场，磁芯内也没有旋转的磁畴。此时，电感达到饱和。

图2从另一个角度表达了电感的饱和，并通过方程式显示了系统的磁通密度（B）和磁场强度（H）如何影响电感。

当磁通密度达到BM时，磁通密度不再随磁场强度的增强而增加，此时电感达到饱和。

再看电感和磁导率（μ）之间的关系。当电感饱和后，磁导率将大幅减小，从而导致电感大幅降低，并失去抑制电流的能力。

判断电感饱和的技巧：

在实际应用中判断电感饱和的方法分为两大类：理论计算和实验测试。图3总结了这些方法。

理论计算需要计算最大磁通密度或最大电感电流，而实验测试则主要集中在观察电感电流波形和其他的初步判断方法上。具体请看下面的详细描述。

方法1：计算磁通密度 

这种方法适用于采用磁芯来设计电感的场景。磁芯参数包括磁路长度（lE）和有效面积（AE）。磁芯类型还决定了相应的磁材等级。磁性材料也必须对磁芯损耗和饱和磁通密度进行相应的规定（参见图4）。

有了这些资料，我们就可以根据实际设计方案计算出最大磁通密度。图5显示了最大磁通密度的计算公式。

实际中的计算可以简化，用µI代替µR。当与磁性材料的饱和磁通密度进行比较时，就可以判断设计的电感是否存在饱和风险。

方法2：计算最大电感电流

当采用现有电感来设计电路时，可以采用这种方法。不同电路拓扑下，电感电流的计算公式也不同。

以开关模式变换器MP2145为例，可以根据以下公式计算电感电流，并将计算结果与电感规格进行比较，以判断电感是否会达到饱和（见图6）。

继续阅读 >>>请复制下方链接进入MPS官网查看：

https://www.monolithicpower.cn/202303_5