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什么是電感?
什么是電感是閉環(huán)的一個(gè)屬性,也就是說,當(dāng)通過閉環(huán)的電流發(fā)生變化時(shí),就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢來抵抗電流的變化。這種電感稱為自感,是閉環(huán)本身的特性。假設(shè)一個(gè)閉環(huán)的電流發(fā)生變化,由于感應(yīng)在另一個(gè)閉環(huán)中產(chǎn)生電動(dòng)勢。這種電感稱為互感。電感用公式表示為u=ldi/dt。其中u是電動(dòng)勢,l是電感,I是電流,t是時(shí)間。電感是交流的障礙。在一定交流頻率的條件下,電感越大,對(duì)交流的阻斷能力越大,電感越小,阻斷能力越小。另外,在一定電感條件下,交流頻率越高,電感對(duì)交流的電阻越大,頻率越低,電感對(duì)交流的電阻越小。換句話說,電感具有防止交流電和允許直流電通過的特性。理想的電感器是純電感器。它沒有允許交流電流通過的電容元件,沒有允許直流電流通過的電阻,也沒有損耗,所以它可以完全阻止交流電流通過,不管它的電感如何。但是沒有這樣的電感。也正是因?yàn)檫@個(gè)原因,電感器被應(yīng)用。我們可以在整流電路中使用電感,因?yàn)槿绻覀兿氲玫揭粋€(gè)強(qiáng)大的DC電源,我們必須使用整流電路將交流電源轉(zhuǎn)換成我們需要的DC電源。因?yàn)檎骱蟮腄C不是純DC,它包含很多我們不想要的交流元件,所以我們可以在整流電路中串聯(lián)電感。整流后的DC通過電感后,交流分量大大減少。DC分量可以通過電感的電阻轉(zhuǎn)移到負(fù)責(zé)人。由此可以看出,交流電流通過電感后,幅度變小,小部分無處可去,但被阻擋,什么也不改變。由于成本原因,電感不能做得很大,所以電感對(duì)交流的電阻是有限的。電感的DC輸出仍然有一些交流分量。對(duì)于我們不想要的這部分交流元件,我們可以在電感輸出電路的背面連接一個(gè)更大的電容。通過利用電容可以隔離DC和交流的特性,我們可以過濾掉我們不想要的交流成分。
設(shè)計(jì)定制電感
電感值決定轉(zhuǎn)換器中的紋波電流。圖3示出了具有兩個(gè)不同紋波值的偽l-真,一個(gè)是負(fù)載電流的20%,另一個(gè)是負(fù)載電流的80%。有了現(xiàn)關(guān)設(shè)備和高質(zhì)量的輸出電容,任何設(shè)計(jì)都可以很好地工作。紋波為80%的小電感具有更好的磁效率,但峰值電流會(huì)更高,輸出電壓紋波會(huì)更大。整體性能的真實(shí)數(shù)字可以像[3]中一樣快速地進(jìn)行模擬,并通過測量每種情況下的實(shí)際硬件進(jìn)行驗(yàn)證。在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換器時(shí),我們可以輕松更換磁性元件,以便快速評(píng)估各種設(shè)計(jì)。選擇正確的電感值是一個(gè)迭代過程。在鐵芯和繞組設(shè)計(jì)過程中實(shí)現(xiàn)每個(gè)值之前,選擇的全部意義并不明顯,因此在評(píng)估磁迭代之前,不要確定電感的值。
要設(shè)計(jì)的電感器的基本元件如圖4所示。我們需要選擇磁芯面積、匝數(shù)、磁芯材料和間隙來設(shè)計(jì)電感。我們采取的步是選擇磁芯區(qū)域。每種設(shè)計(jì)都可以提供非常寬的磁芯區(qū)域。我們鼓勵(lì)初級(jí)設(shè)計(jì)師嘗試不同的評(píng)估,以快速獲得經(jīng)驗(yàn)并建立知識(shí)庫。圖5顯示了選擇范圍。低端受到間隙大小(您不希望它太大)和電感熱性能的限制。如果冷卻效果好并且設(shè)計(jì)空間非常緊湊,您將選擇范圍底部的核心面積值。
醉的大面積是醉的小面積的25倍。超過這個(gè)尺寸,磁芯中的間隙變得太小而無法控制,并且浪費(fèi)了磁芯面積。隨著尺寸越來越大,部件的溫度將降低。大多數(shù)磁學(xué)手冊、教科書和手冊試圖將可用磁芯面積的范圍縮小到給定能量存儲(chǔ)的單一值。這是人為的限制,因?yàn)樵谶@些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則中沒有冷卻輸入。Zui愿意嘗試現(xiàn)有的產(chǎn)品系列,并至少針對(duì)幾種不同的情況進(jìn)行設(shè)計(jì),以理解選擇的意義。
對(duì)于降低L電壓的例子,我們首先計(jì)算電感乘以峰值電流的平方。取值7μH,圖3所示的峰值電流為25A。然后將產(chǎn)品標(biāo)繪在圖5的x軸上,所用的小磁芯面積約為0.45cm2。然后選擇的磁芯是Ferroxcube或TDK的RM8磁芯,如圖1所示。內(nèi)核始終可用,是電力行業(yè)的熱門選擇。
電感的認(rèn)識(shí)
感應(yīng)系數(shù)
當(dāng)線圈在通過電流后被感應(yīng)時(shí),在線圈中形成磁場以感應(yīng),并且該感應(yīng)磁場進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流以抑制通過線圈的電流。該電流和線圈之間的相互作用稱為感抗,即電感。單位:h(份額)。利用這一特性的電子元件簡稱為電感。
手機(jī)中的電感主要用于電源電路和升壓電路,也用于射頻電路和音頻電路。手機(jī)中的發(fā)電廠是貼片感應(yīng)器。
電感器是一種電感元件,由纏繞在金屬棒上的絕緣導(dǎo)線制成。它是手機(jī)中常用的組件之一。
手機(jī)中的電感通常有兩個(gè)引腳,貼片電感沒有正極和負(fù)極。
電感器按材料分類:纏繞電感、疊層電感(鐵氧體和陶瓷體)和薄膜電感。
還有一個(gè)印刷感應(yīng)器,它不是單獨(dú)存在的,而是在制作印刷電路板時(shí)印刷的。與印刷電感器相關(guān)聯(lián)的是微帶線,它通常在移動(dòng)電話的射頻電路中起濾波作用。你可以參考手機(jī)的原理圖來找出具體的位置。
電感在電路中通常用L表示為f1,它的功能是濾波。電路圖中的電感。
L18-PMU并不意味著電感器的感抗值為18。正確的解釋是電感器位于18,而PMU表示電源單元通??拷娫?。請記住,在將來,如果您在電路圖中看到任何帶有PMU的組件,這意味著它與電源有關(guān),不一定在電源附近,但一定與電源有關(guān)!
數(shù)字L1201-射頻指位于1201上的電感,射頻指信號(hào),如全球定位系統(tǒng)信號(hào)、無線信號(hào)、射頻部分等。請記住,在將來,如果您在電路圖中的組件上看到射頻,它將與信號(hào)相關(guān)。記??!
電感的工作原理對(duì)我們的維護(hù)不是很重要。沒有必要要求你理解所有的原則。如果你非常勤奮,你肯定能找到相關(guān)信息。我們需要做的就是記住電感器的特性,它將DC連接到交流。
手機(jī)的大電感通常是這樣的