為什么電感數(shù)據(jù)表上沒(méi)有規(guī)定額定電壓？
包括電容器、電阻器和集成電路在內(nèi)的許多電子元件都有規(guī)定的額定電壓，電感器卻很少有規(guī)定。此文講解為什么電感的額定工作電壓通常不給予公布。無(wú)論是通過(guò)測(cè)試還是計(jì)算來(lái)確定電感的額定電壓都存在一些挑戰(zhàn)。電感不支持直流或低頻工作電壓，除非是高電感值（通常>1 mh）。通過(guò)測(cè)試來(lái)驗(yàn)證工作電壓是很困難的，并且應(yīng)視實(shí)際應(yīng)用而定。電感的不同制造方法以及制程應(yīng)力如彎線，都使計(jì)算電壓的理論額定值變得不可行。此文對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行了闡述，以便更容易地為特定應(yīng)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應(yīng)用于端子的最大電壓，并且不會(huì)產(chǎn)生電弧或絕緣擊穿。高于最大額定電壓時(shí)，就會(huì)造成匝間絕緣擊穿而短路，或繞組對(duì)鐵芯或?qū)蚣艿慕^緣擊穿。
計(jì)算
由于圈數(shù)、銅線絕緣類型和厚度、線圈分層、橫跨引線的彎折或成型這些眾多的構(gòu)造變數(shù)，計(jì)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(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法來(lái)確定絕緣銅線的額定電壓，其額定電壓即使沒(méi)有上千伏的話，通常也有幾百伏。該額定值容易受線圈成型過(guò)程的影響，此過(guò)程是繞制電感的必要過(guò)程。即使在一個(gè)嚴(yán)格控制的制造環(huán)境，銅線也會(huì)受到應(yīng)力，產(chǎn)生裂紋或缺損。在一個(gè)遠(yuǎn)低于銅線“目錄”額定值的電壓下，銅線上的一個(gè)小刮傷都會(huì)引起電弧或擊穿。要計(jì)算包含了這些變數(shù)的額定值是不實(shí)際的。
測(cè)試方法
高壓（高電勢(shì)）測(cè)試不足以確定電感的工作電壓。高壓測(cè)試用于確定變壓器內(nèi)初級(jí)到次級(jí)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(tǒng)的高壓測(cè)試不能用于確定電感端子到端子的額定電壓。
對(duì)于電感工作，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(shuō)明，線藝10μh的功率電感mss1038-103的直流電阻額定值為0.035 ohms。如果對(duì)該電感的端子進(jìn)行傳統(tǒng)的500 vdc高壓測(cè)試，就有如將500v加到一段電阻為0.035 ohms的銅線上。根據(jù)歐姆定律，向0.035 ohms外加500 v需要一個(gè)大于14,000 amps的電流源。這雖然看似不實(shí)際，但它的確說(shuō)明了問(wèn)題。電壓擊穿測(cè)試實(shí)際是在確定何時(shí)高壓會(huì)造成短路。對(duì)于傳統(tǒng)的高壓測(cè)試儀來(lái)說(shuō)，電感已然是一個(gè)短路電路了！
為了測(cè)試絕緣擊穿或電弧，就有必要對(duì)電感引發(fā)電壓脈沖、突增或振蕩。這種感生電壓或振蕩測(cè)試是可以進(jìn)行的。這種技術(shù)已被廣泛接受，并且有商用測(cè)試儀。但是，感生電壓取決于電感儲(chǔ)存和維持共振能量的情況，一般大于1 mh的電感值才有效，這就排除了大多數(shù)的電感，除了那些為供電頻率應(yīng)用而設(shè)計(jì)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(shù)和分層以及其他因素，例如與導(dǎo)磁芯的接近距離、端子之間的距離和絕緣材質(zhì)如cti（相比漏電起痕指數(shù)）。因此，即使是在一系列的電感里面，每個(gè)電感值也會(huì)有不同的額定電壓。
此外，根據(jù)感生電壓測(cè)試來(lái)推斷和預(yù)測(cè)特定應(yīng)用中的實(shí)際絕緣擊穿是非常困難的。電壓電弧或擊穿隨環(huán)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(shí)間急劇的信號(hào)一般會(huì)在較低的電壓下產(chǎn)生電弧。
這樣看來(lái)，選擇電感好像幾乎不可能。好消息是，雖然所有這些因素使電感的額定電壓測(cè)試或計(jì)算很困難，它卻也沒(méi)必要測(cè)試。大多數(shù)應(yīng)用要求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(shù)電感是通過(guò)抑制電流而不是通過(guò)高壓感應(yīng)來(lái)工作的。幾乎所有商業(yè)電感在幾伏甚至幾十伏下工作都沒(méi)有問(wèn)題。因此，對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用，電感的額定電壓不是什么問(wèn)題。對(duì)于高線路電壓或繞組的高壓感應(yīng)工作應(yīng)用，有必要考慮電感繞組的可能擊穿。對(duì)于這些情況，建議與電感設(shè)計(jì)人員/制造商探討特定的應(yīng)用，做出一個(gè)測(cè)試計(jì)劃以確保電感的適宜性。