發布日期：2022-10-09 點擊率：88
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【導讀】電容器、電阻器和集成電路在內的許多電子元件都有規定的額定電壓，電感器卻很少有規定。為什么電感數據表上沒有規定額定電壓？
介紹
無論是通過測試還是計算來確定電感的額定電壓都存在一些挑戰。電感不支持直流或低頻工作電壓，除非是高電感值（通常>1mH）。通過測試來驗證工作電壓是很困難的，并且應視實際應用而定。電感的不同制造方法以及制程應力如彎線，都使計算電壓的理論額定值變得不可行。下面對這些問題進行了闡述，以便更容易地為特定應用選擇最合適的電感。
額定電壓的定義
電感的額定電壓是指施加在端子上，并且不會產生電弧或絕緣擊穿的最大電壓。高于最大額定電壓時，就會造成匝間絕緣擊穿而短路，或繞組對鐵芯或對框架的絕緣擊穿。
計算
由于存在圈數、銅線絕緣類型和厚度、線圈分層、橫跨引線的彎折或成型等眾多構造的變數，要計算電感的理論電壓限值，即使并非不可能，也是非常困難的。
例如，有一些標準的測試方法可以確定絕緣銅線的額定電壓，其額定電壓即使沒有上千伏的話，通常也有幾百伏。但該額定值容易受線圈成型過程的影響，此過程是繞制電感的必要過程。即使在一個嚴格控制的制造環境中，銅線也會受到應力，產生裂紋或缺損。即使在遠低于銅線“目錄”額定值的電壓下，銅線上的小刮傷依然可能引起電弧或擊穿。要計算包含了這些變數的額定值是不實際的。
測試方法
高壓（高電勢）測試不足以確定電感的工作電壓。高壓測試用于確定變壓器內初級到次級的隔離，并且可用于確定繞組到外殼或繞組到地的隔離。然而，傳統的高壓測試不能用于確定電感端子到端子的額定電壓。
對于電感的工作，V=L×di/dt明確暗示大的直流電壓（或交流線路電壓）不能夠外加于電感的端子。
舉例說明，10μH的功率電感MSS1038-103的直流電阻額定值為0.035Ω。如果對該電感的端子進行傳統的500 VDC高壓測試，就好比將500V加到一段電阻為0.035Ω的銅線上。根據歐姆定律，向0.035Ω外加500V需要一個大于14,000 A的電流源。這顯然是不切實際的，問題也正是出在這里。電壓擊穿測試實際是在確定何時高壓會造成短路。對于傳統的高壓測試儀來說，電感已然是一個短路電路了！
為了測試絕緣擊穿或電弧，就有必要引發電感產生電壓脈沖、突增或振蕩。這種感生電壓或振蕩測試是可以進行的。這種技術已被廣泛接受，并且有商用測試儀。但是，感生電壓取決于電感儲存和維持共振能量的能力，一般在電感值大于1mH時才有效，這就排除了大多數電感，除了那些為供電頻率應用而設計的以外。
電感能夠承受的感生電壓取決于銅線絕緣的類型、線圈圈數和分層以及其他因素，例如線圈與導磁芯之間的距離、端子之間的距離和絕緣材質如CTI（中文解釋為相對漏電指數）。因此，即使是在同一系列的電感里面，每個電感值的額定電壓也會不同。
此外，根據感生電壓測試來推斷和預測特定應用中的實際絕緣擊穿是非常困難的。電壓電弧或擊穿會隨環境因素（如灰塵或濕度）以及工作條件（如脈沖波形）的變化而變化。較之恒電壓或緩慢增加的電壓，上升時間急劇的信號一般會在較低的電壓下產生電弧。
結語
這樣看來，選擇電感好像幾乎就是件碰運氣的事情。好消息是，雖然所有這些因素使電感的額定電壓測試或計算很困難，但電感的額定電壓卻并沒有測試的必要。大多數應用都只需電感在非常小的工作電壓下工作，通常只是幾伏而已。
記住，多數電感是通過抑制電流而不是通過高壓感應來工作的。幾乎所有商業電感在幾伏甚至幾十伏下工作都沒有問題。因此，對于大多數應用，電感的額定電壓并不構成問題。
對于高壓線路或繞組的高壓感應工作應用，就有必要考慮電感繞組擊穿的可能性。對于這些情況，建議與電感設計人員或制造商探討特定的應用，做出一個測試計劃以確保電感的適用性。
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