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インダクタンス単位変換器

ヘンリー、ミリヘンリー、マイクロヘンリー、ナノヘンリー、ピコヘンリー間でインダクタンスを変換します。

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公式

1H=103mH=106muH=109nH=1012pH1 H = 10³ mH = 10⁶ mu H = 10⁹ nH = 10¹² pH

仕組み

この計算機は、パワーエレクトロニクスエンジニア、RF設計者、およびEMCスペシャリスト向けに、ヘンリー、ミリヘンリー、マイクロヘンリー、ナノヘンリー、およびピコヘンリーの変換を行います。SIパンフレット（BIPM）によると、ヘンリーはWb/A = V・s/a = kg・m^2/（A^2・s^2）と定義されており、電流が1 A/sで変化したときに1 V EMFを生成するインダクタンスを表しています。インダクタンスは12桁に及んでいます。ボンドワイヤインダクタンスのピコヘンリー（IEEEパッケージガイドラインに従って約1 pH/mm）、RFマッチング用のナノヘンリー（1～100 nH）、DC-DCコンバーター用のマイクロヘンリー（1～1000 uH）、およびACフィルターとモータードライブ用のミリヘンリー（1～100 mH）。PCBトレースのインダクタンスは、IPC-2141あたり長さあたり約1 nHで、100 MHzを超える高速シグナルインテグリティにとって重要です。

計算例

問題：500 kHzのバックコンバータには、3 A DCで 30% のリップル電流を持つ10 uHのインダクタが必要です。ピーク電流、エネルギー貯蔵量を計算し、飽和マージンを検証します。

解決策: 1。インダクタンス:10 uH = 0.10 mH = 10,000 nH = 10^-5 時間 2.リップル電流:3 A の 30% = ピークツーピーク 0.9 A 3.ピーク電流:i_PK = I_DC + di/2 = 3 + 0.45 = 3.45 A 4.ピーク時に蓄えられるエネルギー:E = 0.5 × L × I^2 = 0.5 × 10e-6 × 3.45^2 = 59.5 uJ 5.V = L × di/dt なので、オンタイム中は di/dt = V/L = (12-5)/(10e-6) = 700,000 A/s 6.飽和マージン:i_SAT定格が4Aを超えるインダクタを選択 (ピーク時3.45Aを超えると 15% のマージン) 7.コア損失:500 kHz では、フェライトコアはスタインメッツ方程式に従って約 100 mW/cm^3 になります。

実践的なヒント

  • ✓IPC-2141あたりのPCBトレースインダクタンス：グランドプレーン上のトレースの場合は約1 nH/mm。50 mm の電源トレースは 50 nH 増加し、100 A/us のスルーレート (高速ロジックでは標準) で 3 V 降下します。IC 電源ピンまでのトレース長を最小限に抑えます。
  • ✓コイルクラフト/ワースのガイドラインに基づくインダクタの選択：DC-DCコンバータは1～100uHで高I_SATを使用し、EMIフィルタは100uH～10mHのコモンモードチョークを使用し、RFマッチングでは1～100nHで高Q（周波数で50以上）を使用します
  • ✓インダクタ・コード・マーキング：コンデンサと同様の4桁。最初の3桁は値、最後の3桁はnH単位の乗数です。例:101 = 10 × 10^1 nH = 100 nH; R47 = 0.47 uH (R は EIA-198 によると小数点)

よくある間違い

  • ✗ええと（10^-6時間）とmH（10^-3H）を混同すると、1000倍も異なります。10mHのインダクタは、10uHのインダクタの1000倍のインダクタンスを示します。DC-DC コンバーターは uH を使用し、ラインフィルターは mH を使用します。
  • ✗寄生リードインダクタンス（IEEEあたり約1 nH/mm）は無視してください。1 GHzでは、10 nHのリードインダクタンス= 63オームのリアクタンスであり、100オームの回路を支配する可能性があります。RF には表面実装部品を使用してください。
  • ✗飽和は考慮されていません。インダクタのデータシートにはL_nominalとI_SATの両方が記載されています。I > i_SAT では、インダクタンスが 20 ～ 50% 低下し、リップルが増加し、不安定になることがあります。i_SAT > i_Peak を確認してください。

よくある質問

ファラデーの法則によると、V = L × di/dTなので、1 A/sで電流が変化すると1 Hが生成されます。実際には、1 A/usの電流スルーを備えた10 uHのインダクタでは10 Vが生成されます。これが、高速電力供給（最新のCPUでは100 A/us）でVRMと負荷の間の非常に低いインダクタンス（合計1 nH未満）が必要な理由です。
アプリケーションあたりの周波数：リアクタンスX = 2*pi*F*Lが重要なRF/マイクロ波（> 100 MHz）の場合はnH（1 GHz = 63オームで10 nH）。パワーエレクトロニクス（10 kHz～10 MHz DC-DCコンバータ）の場合はuH。ライン周波数アプリケーション（50/60 Hz EMIフィルタ、モータドライブ）の場合はmH。インダクタンスを動作周波数に合わせてください。
IEEEパッケージモデルによると、ストレートワイヤの自己インダクタンスはL = 0.2 × 長さ_mm ×（ln（2 × 長さ/半径）-0.75）nHで、一般的なボンドワイヤの直径では約1nH/mmです。5 GHz では、2 nH = 63 オームのリアクタンスです。これが、1 GHz 以上の IC にはフリップチップパッケージ (10 倍低いインダクタンス) が必要となる理由です。
1000 で割ると、470 nH = 0.47 uH = 0.00047 mH逆の場合は 1000 を掛けると、4.7 uH = 4700 nH になります。IEC 60063 E シリーズごとの標準値:E24 (5% の許容誤差) では、どの10年でも47、51、56... とされています。標準的な DC-DC インダクタ:1 uH、2.2 uH、4.7 uH、10 uH、22 uH、47 uH

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