電流、電力、温度の上昇
通常、インダクタは電力によって定格されませんが、空芯またはセラミックコアのチップインダクタの電力処理能力の概算は、データシートの電流と抵抗の仕様を使用して推定できます。例: 1 μH、チップインダクタの Irms 定格は 48{{ 13}} mA、最大 DCR 定格は 1.2 オームです。 Irms 定格は、周囲温度より 15 度上昇した場合に相当します。 最大許容周囲温度は 125 度であるため、15 度の温度上昇により、最大部品温度は ~(125 + 15) {{10}} 度になります。電力能力を見積もるには、Irms2 × DCR を計算します。 。 公称 DCR が指定された最大 DCR の 80% であると仮定すると、計算は次のようになります:(0.48 A)2 × (0.8 × 1.2 オーム)=0.221 W=221 mW。したがって、約 221 mW電力が増加すると、このインダクタの温度は約 15 度上昇します。RF 周波数では、ESR は DCR よりもはるかに高くなります。したがって、同じ温度上昇を引き起こす電流量は大幅に減少します。 たとえば、RF 信号が 100 MHz の場合、インダクタの ESR は 8.14 オーム (DC 抵抗のほぼ 7 倍) であるため、同じ電力 (したがって温度上昇) に対応する Irms AC 電流はわずか約 161 mA です。 DC での 480 mA 定格に反します。 インダクタの電流依存損失や、低電流 ESR 測定の一部ではない高周波でのその他の損失メカニズムが存在する場合、この推定は誤りとなる可能性があります。
インダクタによって消費される電力
下の図に示すように、バイアス ティー内のインダクタの目的は、高周波 RF 信号が DC ソースに入るのを阻止しながら、アンプに DC バイアスを提供することです。 理想的には、バイアス ラインに印加される RF 信号は、直列インダクタによってフィルタリングされます。 この議論では、(AC および DC) 銅損のみが存在する、つまりコア損失が存在しない無損失 (空芯またはセラミック コアなど) インダクタを想定します。
インダクタによって消費される合計 DC 電力は次のとおりです。Pdc=Idc2 × DCR インダクタによって消費される合計 AC 電力は次のとおりです。Pac=Irms2 × ESR ここで、Idc はインダクタを流れる DC 電流です。Irms はインダクタを流れる AC (RF 信号) 電流の大きさ (インダクタが理想に近い場合は低い可能性があります)。DCR はインダクタの DC 抵抗です。ESR は RF 信号の周波数におけるインダクタの実効直列抵抗です (インダクタによって消費される合計 (DC および AC) 電力は次のとおりです。Ptotal=Pdc + PacorPtotal=Idc2 × DCR + Irms2 × ESRAs を示し、単一周波数 AC 信号の最も単純なケースを示します。 RF ライン上で、インダクタによって消費される AC 電力を決定するには、RF 周波数でのインダクタの ESR、およびインダクタを流れる RF 電流の Irms 値を知る必要があります。 より複雑な多周波数ノイズ信号をフィルタリングする場合、インダクタによって消費される総 AC 電力は、すべての Irms2 × ESR 寄与の合計になります。ここで、ESR は周波数ごとに寄与ごとに異なります。
広帯域RFチョーク
広帯域 RF チョークの広帯域性能は、粉末鉄やフェライトなどの高透磁率コア材料を使用した結果です。 RF 信号がインダクタを通過すると、周波数依存および電流依存のコア損失がインダクタによって生成される総熱量に追加の熱を与えます。 単純な ESR 測定 (通常は非常に低い電流で行われます) では、これらの損失は捕捉できません。したがって、上記の推定方法は適用できず、実際に生じる温度上昇よりも低い温度上昇を誤って予測します。 インダクタは予想よりも熱くなります。同じことは、高透磁率コア（フェライト、鉄粉、複合材）を備えたインダクタにも当てはまります。 高パーマコア製品の場合、最悪の場合の温度上昇を決定するために、アプリケーションに使用できる周波数と電流のすべての条件下でインダクタの温度上昇測定を行うことをお勧めします。