糟糕！电感饱和了

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! |6 K3 P9 c# d9 ^; ]0 u( f% m2 Q电感饱和的原因
+ N; Z8 K" j! X2 ~9 B先直观的认识下什么是电感饱和，如图1:

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# u2 l' I9 M, {4 @! B* Z图1
. N$ [. [' F' Z2 y4 u8 Z, B我们知道当图1线圈中通过电流时，线圈会产生磁场；
5 v4 V) T# D1 s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。
* H0 i1 O' q/ g4 B. V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。
0 |# f+ _4 n, |- l, V  N7 s' Q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。
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图2

/ L% J: k4 N  g$ a5 [判断电感饱和的诀窍
在实际应用中有没有判断电感饱和的诀窍呢？
, D/ I; U2 Q# B! _可以总结为两大类：理论计算和实验测试。
理论计算可从最大磁通密度和最大电感电流入手；
实验测试主要关注电感电流波形和一些其他初步判断方法。

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( b/ C: |* o; V) R/ x) R% G  ]下面就一一介绍这些方法。
) U  ^( G. [0 d! @/ r# a# C计算磁通密度
9 l- J" |% F# T$ [6 K7 z8 t此方法适用于利用磁芯来设计电感的场景。磁芯参数包括磁路长度le，有效面积Ae等。磁芯的型号还决定了相应的磁材牌号，磁材对磁芯损耗，饱和磁通密度等做了相应规定。
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有了这些材料，我们就能根据实际设计情况来计算最大磁通密度，公式如下：

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' H" Q* V+ G/ s& m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。
计算最大电感电流
此方法适用于直接利用成品电感来设计电路。
# S; r( X) L! N- E' i不同的电路拓扑对电感电流计算有不同的公式。
0 f. a, M5 Z, U( f# c以Buck芯片MP2145为例，可以按照如下公式计算，将计算结果与电感规格值相比较就能判断电感是否会饱和。
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5 n& X8 X9 B/ u5 M7 s5 X, `- Q- U
通过电感电流波形判断
3 \3 [( e- F" A, z* C( N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。

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: \2 Y8 `' S7 a$ A8 k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。
! e/ k7 M3 ^8 S# {3 R1 A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。
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& D6 d8 Z6 J  z+ T( b1 K- s# N4 |6 c测量电感是否异常升温，听是否有异常啸叫
6 R( X2 l% m  ~: L在工程实际中还有很多情况，我们可能不能准确知道磁芯型号，也很难知道电感饱和电流大小，有时候也不能方便的测试电感电流；这时候我们还可以通过测量电感是否有异常温升，或者听是否有异常啸叫等手段来初步判断是否发生了饱和。
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% ~7 Q8 g. r+ }; a- Y+ A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。
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) O; Z6 n+ S7 o2 D$ }$ |+ f2 }声明：
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