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线路中电感的工作条件

文章出处:行业资讯 责任编辑:Willer 发表时间:2021-04-03
  

电感器通常用作储能元件,它们通常与输入滤波器和输出滤波器电路中的电容器一起使用,以平滑电流。电感器,也称为扼流圈,其特点是流经它的电流具有“大惯性”。换句话说,由于连续的磁通量,电感器上的电流必须是连续的,否则将出现大的电压尖峰。


电感器是磁性元件,自然有磁饱和的问题。有些应用允许电感饱和,有些应用允许电感从某个电流值进入饱和,有些应用不允许电感饱和,这需要在特定线路中进行区分。在大多数情况下,电感工作在“线性区域”,电感值是一个常数,不随端子电压和电流而变化。但是在开关电源中有一个不容忽视的问题,就是电感的绕组会产生两个分布参数(或寄生参数),一个是不可避免的绕组电阻,另一个是与绕组工艺和材料有关的分布杂散电容。杂散电容在低频时影响不大,但随着频率的增加逐渐显现出来。当频率高于一定值时,电感可能成为电容特性。如果杂散电容“集中”成一个电容,从电感的等效电路可以看出一定频率后的电容特性。

分析线路中电感的工作情况或绘制电压和电流波形图时,可考虑以下特征:


1.当一个电流I流过电感l时,电感存储的能量为E=0.5×L×I2(1)。


2.在一个开关周期内,电感电流的变化(纹波电流的峰峰值)与电感两端电压的关系为V=(L×di)/dt(2),说明纹波电流与电感值有关。


3.就像电容有充放电电流一样,电感也有充放电电压过程。电容上的电压正比于电流的积分(安培秒),电感上的电流正比于电压的积分(伏特秒)。只要电感电压变化,电流变化率di/dt也会变化;直流电压使电流线性上升,反向电压使电流线性下降。


4.纹波电流的大小也会影响电感和输出电容的大小。纹波电流一般设为最大输出电流的10%~30%。因此,对于降压电源,流经电感的电流峰值比电源输出电流大5% ~ 15%。

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