功率电感是一种用于电子电路中的电感元件,主要用于功率转换和能量存储等方面。
一般由线圈、磁芯和外壳组成。线圈是由导线绕制而成,磁芯通常采用高磁导率的材料,如铁氧体、铁粉芯等,以增强磁场强度,外壳则用于保护线圈和磁芯,并提供机械支撑。具有高电感值、低直流电阻、高饱和电流和低损耗等特点,这些特点使得功率电感能够在高功率、高效率的电子电路中发挥重要作用。

那么,大家知道功率电感常见的故障模式有哪些吗?
电感值变化
磁芯老化:长期使用后,磁芯材料的磁性能可能会发生变化,导致电感值改变。例如,铁氧体磁芯在高温、高湿度环境下,其磁性可能逐渐减弱,使电感值降低。
线圈损坏:线圈的匝数发生变化,如出现匝间短路或断路,会直接影响电感值。例如,由于制造工艺缺陷或外力作用,线圈的部分绕组可能断开,导致电感值大幅下降。
过热
电流过大:当通过功率电感的电流超过其额定电流时,会导致电感发热严重。例如,在电源电路中,如果负载发生短路故障,可能会使通过电感的电流急剧增大,引发过热。
散热不良:如果电感安装在散热条件较差的地方,如密闭的空间内或靠近其他发热元件,其产生的热量无法及时散发,会导致温度升高,进而影响电感的性能,甚至造成损坏。
饱和
直流偏置电流过大:当功率电感应用于含有直流偏置的电路中时,如果直流偏置电流过大,会使磁芯进入饱和状态。例如,在一些 DC - DC 转换器中,若控制不当,可能会使电感中的直流电流过高,导致磁芯饱和。
磁场强度过高:外部强磁场的干扰或电感自身产生的磁场强度过高,也可能使磁芯饱和。例如,多个电感安装距离过近,它们之间的磁场相互叠加,可能导致某个电感磁芯饱和。
开路
引脚脱焊:在焊接过程中,如果焊接质量不好,引脚与电路板之间的连接可能会松动,随着时间推移或受到外力振动,引脚可能会完全脱开,导致电感开路。
线圈内部断路:由于线圈材料的质量问题、长期受到应力作用或高温影响,线圈内部可能会出现断路现象,使电感无法正常工作。
短路
匝间短路:线圈的相邻匝之间绝缘层损坏,会导致匝间短路。这可能是由于制造过程中绝缘处理不当,或者在使用过程中受到过电压、过电流冲击,使绝缘层击穿所致。
外部短路:电感的引脚之间或与其他电路元件之间可能会发生意外短路。例如,电路板上的焊锡飞溅到电感引脚上,将相邻引脚连接在一起,就会造成短路故障。
机械损坏
外力冲击:在运输、安装或使用过程中,功率电感受到外力撞击或挤压,可能会导致磁芯破裂、线圈变形等机械损坏。例如,在电子产品的组装过程中,如果不小心掉落或受到工具的碰撞,电感可能会受损。
振动疲劳:在一些有振动的环境中,如汽车、飞机等,电感长期受到振动作用,其内部结构可能会出现疲劳损伤,如引脚松动、磁芯与线圈之间的连接松动等。