Struja, snaga i porast temperature
Induktori se obično ne ocjenjuju po snazi, međutim, aproksimacija sposobnosti rukovanja snagom induktora čipa sa vazdušnim ili keramičkim jezgrom može se procijeniti korištenjem specifikacija u tehničkom listu za struju i otpor. Primjer: 1 μH, induktor čipa hasan Irms ocjena od 48{{ 13}} mA i maksimalna DCR ocjena od 1,2 Ohma. Irms ocjena odgovara porastu temperature od 15 stepeni iznad ambijentalne. Maksimalna dozvoljena temperatura okoline je 125 stepeni, tako da porast temperature od 15 stepeni omogućava maksimalnu temperaturu dijela od ~(125 + 15) {{10}} stepeni. Da biste procijenili kapacitet napajanja, izračunajte Irms2 × DCR . Ako pretpostavimo da je nominalni DCR 80% od maksimalno specificiranog DCR-a, izračun je: (0,48 A)2 × (0,8 × 1,2 Ohma)=0.221 W=221 mW. Dakle, približno 221 mW snage uzrokuje porast temperature ovog induktora za ~15 stupnjeva. Na RF frekvencijama, ESR je mnogo veći od DCR. Stoga je količina struje koja uzrokuje isti porast temperature značajno smanjena. Na primjer, ako je RF signal 100 MHz, ESR induktora je 8,14 Ohma (skoro sedam puta veći od DC otpora), tako da Irms AC struja koja odgovara istoj snazi (a time i porastu temperature) iznosi samo ~161 mA kao za razliku od 480 mA na DC. Ova procjena može biti pogrešna ako postoje gubici ovisni o struji u induktoru ili drugim mehanizmima gubitka na višoj frekvenciji koji nisu dio mjerenja ESR niske struje.
Snaga koju raspršuje induktor
Svrha induktora u prednapojnoj spojnici, kao što je prikazano na donjoj slici, je da pruži DC pristrasnost pojačalu dok blokira visokofrekventni RF signal da uđe u izvor istosmjerne struje. U idealnom slučaju, svaki RF signal primijenjen na liniju prednapona filtrira se putem serijske induktorice. Za ovu raspravu, pretpostavimo induktor bez gubitaka (npr. vazdušno jezgro ili keramičko jezgro) za koji postoje samo gubici u bakru (AC i DC) – gubici bez jezgra.
Ukupna istosmjerna snaga koju rasipa induktor je: Pdc=Idc2 × DCR Ukupna AC snaga koju rasipa induktor je: Pac=Irms2 × ESR gdje je: Idc istosmjerna struja kroz induktor. Irms je veličina AC (RF signal) struje kroz induktor (vjerovatno niska ako je induktor skoro idealan). DCR je DC otpor induktora. ESR je efektivni serijski otpor induktora na frekvenciji RF signala (pod pretpostavkom samo pojedinačna RFfrekvencija). Ukupna (DC i AC) snaga koju raspršuje induktor je: Ptotal=Pdc + PacorPtotal=Idc2 × DCR + Irms2 × ESRAs ilustrovan, u najjednostavnijem slučaju jedne frekvencijeAC signala na RF liniji, da bi se odredila izmjenična snaga koju rasipa induktor, ESR induktora na RF frekvenciji, i Irms vrijednost RF struje kroz induktor, moraju biti poznati. Za složenije multifrekventne šumne signale koje treba filtrirati, ukupna izmjenična snaga koju raspršuje induktor je suma svih Irms2 × ESR doprinosa, gdje ESR varira za svaki doprinos po frekvenciji.
Širokopojasne RF prigušnice
Širokopojasne performanse širokopojasnih RF prigušnica rezultat su upotrebe materijala jezgre visoke permeabilnosti kao što je gvožđe u prahu ili ferit. Sa RF signalima koji putuju kroz induktor, gubici jezgre ovisni o frekvenciji i struji doprinose dodatnoj toplini ukupnoj proizvodnji induktora. Jednostavno mjerenje ESR-a (obično napravljeno pri vrlo maloj struji) neće uhvatiti ove gubitke. Stoga gornja metoda procjene nije primjenjiva i pogrešno predviđa niži porast temperature nego što će to biti stvarno rezultat. Induktor će postati topliji nego što se očekivalo. Isto važi i za sve induktore koji imaju visoku propusnost (ferit, gvožđe u prahu, kompozitno) jezgro. U slučaju proizvoda s visokotrajnim jezgrom, predlažemo mjerenje porasta temperature induktora pod svim uvjetima frekvencije i struje koji mogu rezultirati vašom aplikacijom za određivanje najgoreg slučaja porasta temperature.