在电子电路设计与应用中，电感饱和是一个不容忽视的问题，它会对电路的性能和稳定性产生重大影响。近，网上一篇关于电感饱和的文章引发了广泛关注，下面我们将深入探讨电感饱和的原因以及判断电感饱和的实用诀窍。
为了更直观地理解电感饱和，我们先来看图 1。当线圈中通过电流时，会产生磁场，磁芯在该磁场的作用下会被磁化，其内部磁畴会慢慢旋转。当磁芯被完全磁化时，磁畴方向全部和磁场一致，此时即使再增加外磁场，磁芯也没有可以旋转的磁畴了，电感就进入了饱和状态。
从磁化曲线（图 2）的角度来看，磁通密度 B 与磁场强度 H 之间满足特定的公式关系。当磁通密度达到 Bm 时，磁通密度不再随磁场强度的增大而大幅度增大，此时电感达到饱和。根据电感与磁导率 μ 的关系式可知，当电感饱和后，μ 会大幅度减小，终导致电感量大幅降低，使得电感失去抑制电流的能力。
在实际应用中，判断电感饱和的方法可以总结为两大类：理论计算和实验测试。理论计算主要从磁通密度和电感电流入手；实验测试则主要关注电感电流波形和一些其他初步判断方法。
这种方法适用于利用磁芯来设计电感的场景。磁芯具有多个重要参数，如磁路长度 le、有效面积 Ae 等。磁芯的型号决定了相应的磁材牌号，而磁材对磁芯损耗、饱和磁通密度等都做了相应规定。有了这些参数，我们就能根据实际设计情况来计算磁通密度，其公式如下。在实际计算中，为了简化计算过程，我们可以用 ui 来代替 ur。，将计算得到的磁通密度与磁材饱和磁通密度相比较，就能判断设计的电感是否有饱和的风险。
此方法适用于直接利用成品电感来设计电路的情况。不同的电路拓扑对电感电流的计算有不同的公式。以 Buck 芯片 MP2145 为例，我们可以按照特定的公式进行计算，然后将计算结果与电感规格值相比较，从而判断电感是否会饱和。
这是工程实际中常见且实用的方法。同样以 MP2145 为例，使用 MPSmart 仿真工具进行仿真。从仿真波形中我们可以看到，当电感没有饱和时，电感电流是一个斜率一定的三角波；而当电感饱和时，电感电流波形会有一个明显的畸变，这是由于饱和后电感量降低所导致的。在工程实际中，我们就可以通过观察电感电流波形是否存在畸变，来判断电感是否饱和。下面是在 MP2145 Demo 板上的实测波形，我们可以看到饱和后有明显的畸变，这与仿真结果是一致的。
在工程实际中，我们可能会遇到很多复杂的情况，比如不能准确知道磁芯型号，也很难知道电感饱和电流大小，有时候还不能方便地测试电感电流。在这种情况下，我们还可以通过测量电感是否有异常温升，或者听是否有异常啸叫等手段来初步判断电感是否发生了饱和。
