전류, 전력 및 온도 상승
인덕터는 일반적으로 전력에 따라 등급이 지정되지 않지만 에어코어 또는 세라믹 코어 칩 인덕터의 대략적인 전력 처리 기능은 전류 및 저항에 대한 데이터 시트 사양을 사용하여 추정할 수 있습니다. 예: 1μH, 칩 인덕터의 Irms 등급은 48{{ 13}} mA 및 최대 DCR 정격은 1.2Ω입니다. Irms 등급은 주변 온도보다 15도 높은 온도에 해당합니다. 최대 허용 주변 온도는 125도이므로 15도 온도 상승은 최대 부품 온도 ~(125 + 15) {{10}}도를 허용합니다. 전력 용량을 추정하려면 Irms2 × DCR을 계산합니다. . 공칭 DCR이 지정된 최대 DCR의 80%라고 가정하면 계산은 다음과 같습니다.(0.48 A)2 × (0.8 × 1.2 Ohms)=0.221 W=221 mW. 따라서 약 221 mW 전력 공급으로 인해 이 인덕터의 온도가 ~15도 상승합니다. RF 주파수에서 ESR은 DCR보다 훨씬 높습니다. 따라서 동일한 온도 상승을 유발하는 전류량이 크게 줄어듭니다. 예를 들어 RF 신호가 100MHz인 경우 인덕터의 ESR은 8.14Ω(DC 저항의 거의 7배)이므로 동일한 전력(따라서 온도 상승)에 해당하는 Irms AC 전류는 ~161mA에 불과합니다. DC의 480mA 정격과 반대입니다. 인덕터에 전류 종속 손실이 있거나 저전류 ESR 측정의 일부가 아닌 더 높은 주파수의 다른 손실 메커니즘이 있는 경우 이 추정에는 오류가 있을 수 있습니다.
인덕터에 의해 소비되는 전력
아래 그림에 표시된 것처럼 바이어스 티에 있는 인덕터의 목적은 증폭기에 DC 바이어스를 제공하는 동시에 고주파수 RF 신호가 DC 소스로 들어가는 것을 차단하는 것입니다. 이상적으로는 바이어스 라인에 적용된 모든 RF 신호가 직렬 인덕터에 의해 필터링됩니다. 이 논의에서는 (AC 및 DC) 구리 손실만 존재하고 코어 손실이 없는 무손실(예: 공심 또는 세라믹 코어) 인덕터를 가정합니다.
인덕터에 의해 소비되는 총 DC 전력은 다음과 같습니다. Pdc=Idc2 × DCR인덕터에 의해 소비되는 총 AC 전력은 다음과 같습니다. Pac=Irms2 × ESR 여기서: Idc는 인덕터를 통과하는 DC 전류입니다. Irms는 인덕터를 통과하는 AC(RF 신호) 전류의 크기(인덕터가 거의 이상적인 경우 낮을 수 있음). DCR은 인덕터의 DC 저항입니다. ESR은 RF 신호의 주파수에서 인덕터의 유효 직렬 저항입니다(단지 단일 RF주파수). 인덕터에 의해 소비되는 총(DC 및 AC) 전력은 다음과 같습니다. Ptotal=Pdc + PacorPtotal=Idc2 × DCR + Irms2 × ESRAs(단일 주파수AC 신호의 가장 간단한 경우) RF 라인에서 인덕터에 의해 소비되는 AC 전력을 결정하려면 RF 주파수에서 인덕터의 ESR, 인덕터를 통과하는 RF 전류의 Irms 값을 알아야 합니다. 더 복잡한 다중 주파수 잡음 신호를 필터링하기 위해 인덕터에서 소비되는 총 AC 전력은 모든 Irms2 × ESR 기여도의 합계입니다. 여기서 ESR은 각 기여도에 따라 주파수별로 달라집니다.
광대역 RF 초크
광대역 RF 초크의 광대역 성능은 분말 철 또는 페라이트와 같은 고투자율 코어 재료를 사용한 결과입니다. 인덕터를 통해 이동하는 RF 신호로 인해 주파수 종속 및 전류 종속 코어 손실은 인덕터에서 생성되는 전체 열에 추가 열을 발생시킵니다. 간단한 ESR 측정(일반적으로 매우 낮은 전류에서 수행)으로는 이러한 손실을 포착할 수 없습니다. 따라서 위의 추정 방법은 적용할 수 없으며 실제 결과보다 더 낮은 온도 상승을 잘못 예측합니다. 인덕터는 예상보다 뜨거워집니다. 투자율이 높은(페라이트, 철분말, 복합재) 코어를 가진 인덕터의 경우에도 마찬가지입니다. 고전주율 코어 제품의 경우 애플리케이션에서 발생할 수 있는 모든 주파수 및 전류 조건에서 인덕터의 온도 상승을 측정하여 최악의 온도 상승을 결정하는 것이 좋습니다.