인덕터 특성 Inductance / Tolerance / Q / DCR / SRF / Rated Current

인덕터 특성중 주요한 SPEC ITEM으로 아래 6가지가 있습니다.

 

1. Inductance / 2. Tolerance / 3. Q(품질계수) / 4. DC Resistance / 5. SRF(자기공진) / 6. Rated Current

 

1. Inductance

1) 코일(인덕터)에 직류 전류가 흐르면 코일을 통과하는 자속이 발생한다. 이 자속은 코일에 흐르는 전류에 비례하고 이때 전류i와 자속Φ의 비례계수 L이  인덕턴스이다.

Φ = L i

단일 코일에 직류 전류가 흐르고 이 전류로 인해 생긴 자속이 코일을 통과

2) 코일(인덕터)을 통과하는 자속이 변하는 경우 (ex. 자석이 다가간다 or 코일에 교류의 전류가 흐른다), 자속이 변화하는 방향의 반대 방향으로 유도 전류의 방향이 형성된다. (그래서 인덕터가 교류에서는 리액턴스로 방해 성질을 띈다.) 이를 렌츠의 법칙이라고 하고 이는 뉴턴의 제 3법칙 에너지 보존의 원리를 만족시키는 법칙이다.

이때 유도되는 전류는 유도기전력에 의해 발생되며, 이 유도기전력은 아래와 같다.

E = -dΦ/dt = -L di/dt [V]

여기서도 -dΦ/dt와 di/dt의 비례계수가 바로 인덕턴스이다. (위 Φ = L i식을 결국은 미분한것과 같다.)

 

2. Tolerance

번역 그대로 공차를 의미한다.

ex1) 68nH의 Tolerance가 ±5% : 해당 인덕터가 가질수있는 인덕턴스는 64.6nH(=68nH*0.95) ~ 71.4nH(=68nH*1.05) 이다.

ex2) 1nH의 공차가 ±0.1nH : 해당 인덕터가 가질수있는 인덕턴스는 0.9nH(=1nH-0.1nH)~1.1nH(=1nH+0.1nH) 

 

3. Q (품질계수)

1) 인덕터의 순수한 정도를 나타내는 지표

2) 실제 인덕터는 내부에는 저항이 있고, 인덕턴스에 이 내부 저항을 나눈값이 Q(품질계수)

3) 동일한 인덕터 값의 경우 Q가 높을수록 좋음

4. SRF(Self Resonant Frequency, 자기공진주파수)

1) 인덕터 내부에 있는 기생 Cap값 때문에 특정 주파수부터 인덕터 특성을 상실하게되며 이때의 주파수를 자가공진주파수(SRF) 라고 함

2) 인덕턴스가 크고, 기생 Cap이 클수록 SRF는 작아짐

(ex. 10nF 인덕터의 기생Cap이 0.9pF 정도이면 하기 식 값에 따라 SRF는 3GHz가 됨)

 

5. DC Resistance

1) 인덕터 내부 저항

2) 인덕턴스가 클수록 코일이 길어져서 낸부 저항이 커지고, 칩사이즈가 줄어들수록 단면적이 작아져서 내부 저항이 커짐

3) 저항으로 인한 발열로 효율 손실이 발생하므로 값이 낮을수록 좋음

 

6. Rated Current

1) 앞에서 말한 DC Resistance에 전류가 흐르면 발열이 생기는데, 이 발열이 커지면 소자 특성에 영향을 끼치게됨

2) 이때 허용 가능한 최대 전류값이 Rated Current

※ 결론 ※

동일한 인덕턴스값을 가지는 솨를 비교할때, 아래와 같을수록 더 성능 좋은 인덕터로 볼 수 있습니다.

Tolerance⇩ / Q(품질계수)⇧ / SRF(자기공진주파수)⇧ / DC Resistance⇩ / Rataed Current⇧