电子工程师常说的“电感饱和”是什么？

在电路设计中，我们经常会听见“电感饱和”这个词汇，除了电流弯曲失真、烧坏器件折线表象，在物理上“饱和”到底代表着什么？下面凡小亿将聊聊“电感饱和”，希望对小伙伴们有所帮助。

按定义来说，电感饱和是指电感器在电流增大到一定程度后，其感抗不再增加，甚至有所下降现象，这是因为当电流增大时，磁芯的磁通密度增加，但磁芯的磁导率却下降，导致电感的感抗降低。

在电感饱和前，电感的感抗可以表示为：

X = 2πfN^2BS

其中，X为感抗，f为频率，N为线圈匝数，B为磁通密度，S为线圈面积。

然而，当磁芯达到饱和后，磁导率下降，导致感抗降低。此时，电感的感抗可以表示为：

X = 2πfN^2S(Br/μ)

其中，Br为剩磁密度，μ为磁导率。

由于在电感饱和后，磁导率下降，导致感抗降低，因此电感饱和对电路的性能会产生负面影响。此外，当电流增大时，线圈的发热也会增加，可能导致线圈烧毁或短路。

为了避免电感饱和的发生，电子工程师可采取以下措施来避免：

1、选择合适的磁芯材料

不同的磁芯材料有不同的磁导率和饱和磁通密度，选择高磁导率、高饱和磁通密度的磁芯材料，可增加电感的输出及线性范围；

2、增加线圈匝数

增加线圈匝数可提高电感的感抗，从而增加电感的输出及线性范围；

3、减小电流

减小电流可以避免磁芯饱和的发生，在电路设计中可根据项目需求及实际情况来选择合适的电流值；

4、采用磁屏蔽结构

采用磁屏蔽结构可减小外部磁场对电感的影响，从而增加电感的稳定性和线性范围。

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