总体的线圈损失可并入到损耗电阻(Rs)之中,在此把实际的电感看成损耗电阻与理想电感的串联。从而简化了等效电路,如图2所示。
尽管Rs上的损失是频率相关的,但直流阻抗(RDC)还是一直作为数据表中的规范参数进行定义。该阻抗取决于所采用的绕线材料或SMD(表面贴装器件)电感的构建类型,并在室温下通过简单的电阻测量得到。
直流阻抗的大小对线圈温度的升高有着直接的影响。因此,应极力避免超过额定电流的现象。
总体的线圈损耗同时包括了直流阻抗RDC的损耗以及取决于频率变化的损耗分量:
线圈材料损耗(磁滞损耗、涡流[eddy-current]损耗)
电感附带的趋肤效应损耗(高频电流转换)
邻近线圈的磁场损耗(邻近效应)
辐射损失
上述所有的损失分量都可归结于串联的损耗电阻(Rs)。损耗电阻主要用于定义电感的品质。但不足的是,数学上定义的损耗电阻Rs与实际并不相符。因此,电感通常需要采用阻抗分析仪进行整个频带的测量。该测量可给出独立的分量XL(f)、Rs(f) 以及 Z(f)。
感应线圈的电抗(XL)与总体电阻(Rs)的比值通常称为品质因数Q,如方程2所示。品质因数定义了电感的品质特性。损耗越大,则电感作为储能单元的效果也就越差。 图3a及3b所示功率电感厂的品质-频率曲线图有助于为特定应用挑选最优的电感架构。如图的测量结果所示,工作频率内损失最小的点(即Q值最高点)定义为品质的转折点。如果电感被用于更高的频率,则损失一体电感器工厂将急剧增加(Q值下降)。
设计优良的电感仅会降低较小百分比的效率。不同的核心材料及形状也将改变电感的尺寸/电流以及价格/电流的关系。具有防护层的铁酸盐电感更小,且能量辐射也更低。该选用那种类型的电一体电感生产厂家感通常取决于价格vs.尺寸的需求以及可能的任意辐射场/电磁干扰需求。
4.7-μH绕线式电感,RDC=240mΩ / ISAT=700mA