电感是闭合回路的一种特色,即当经过闭合回路的电流改动时,会出现电动势来反抗电流的改动。电感的"通直阻交"特性,让其在电路中能够发扬无穷的效果。在板卡中,电感多被用在储能、滤波、推迟和振动等几个方面,是保证板卡安稳、安全运转的重要元件。常见的有功率电感、贴片电感等等。
电感是开关电源中常用的元件,由于它的电流、电压相位不相同,所以理论上损耗为零。电感常为储能元件,也常与电容一同用在输入滤波和输出滤波电路上,用来滑润电流。电感也被称为扼流圈,特色是流过其上的电流有"很大的惯性".换句话说,由于磁通接连特性,电感上的电流有必要是接连的,不然将会发生很大的电压尖峰。
电感为磁性元件,天然有磁饱满的疑问。有的使用答应电感饱满,有的使用答应电感从必定电流值开端进入饱满,也有的使用不答应电感出现饱满,这需求在详细线路中进行区别。大多数情况下,电感作业在"线性区",此刻电感值为一常数,不跟着端电压与电流而改变。可是,开关电源存在一个不行无视的疑问,即电感的绕线将致使两个散布参数(或寄生参数),一个是不行避免的绕线电阻,另一个是与绕制技术、资料有关的散布式杂散电容。杂散电容在低频时影响不大,但随频率的进步而渐显出来,当频率高到某个值以上时,电感或许成为电容特性了。若是将杂散电容"会集"为一个电容,则从电感的等效电路能够看出在某一频率后所出现的电容特性。
当剖析电感在线路中的作业状况或许制作电压电流波形图时,无妨思考下面几个特色:
1. 当电感L中有电流I流过期,电感贮存的能量为: E=0.5×L×I2 (1)
2. 在一个开关周期中,电感电流的改变(纹波电流峰峰值)与电感两头电压的关系为: V=(L×di)/dt (2) ,由此可看出,纹波电流的巨细跟电感值有关。
3. 就像电容有充、放电电流相同,电感器也有充、放电电压进程。电容上的电压与电流的积分(安·秒)成正比,电感上的电流与电压的积分(伏·秒)成正比。只需电感电压改变,电流改变率di/dt也将改变;正向电压使电流线性上升,反向电压使电流线性降低。
纹波电流的巨细同样会影响电感器和输出电容的尺度,纹波电流通常设定为最大输出电流的10%~30%,因而对降压型电源来说,流过电感的电流峰值比电源输出电流大5%~15%.
计算出正确的电感值对选用适宜的电感和输出电容以取得最小的输出电压纹波而言非常重要。
从图1能够看出,流过开关电源电感器的电流由沟通和直流两种重量组成,由于沟通重量具有较高的频率,所以它会经过输出电容流入地,发生相应的输出纹波电压dv=di×RESR.这个纹波电压应尽能够低,避免影响电源体系的正常操作,通常需求峰峰值为10mV~500mV.
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