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电感的使用

【摘要】:

一提到电感kok手机app官方网站-欢迎您!,不少做设计的同事就发憷kok手机app官方网站-欢迎您!,因为不知道电感要怎么用选。

 

 

很多时候,就像薛定谔的猫一样:只有打开了盒子,才知道猫是不是死的。只有电感实际在电路中焊上去,用起来了,才知道用的对不对,用的好不好。

 

 

为什么电感这么难搞kok手机app官方网站-欢迎您!?因为电感涉及到电磁场kok手机app官方网站-欢迎您!,而电磁场的相关理论,磁电之间的转化,往往是最难理解的。

 

 

电感的原理kok手机app官方网站-欢迎您!,什么楞次定律kok手机app官方网站-欢迎您!,右手法则等等,咱们就不讨论了kok手机app官方网站-欢迎您!。

 

 

其实电感的使用,我们应该关注的,仍然是电感的几个基本参数:电感值、额定电流、谐振频率、品质因数(Q值)。

 

 

说起电感值,大家都好理解,电感嘛,第一眼关注到的,就是它的“电感值”了。关键是,我们要理解,电感值代表了什么。

 

 

电感值代表了什么呢?电感值代表的是,如果值越大,表明这个电感,它能存储的能量越多。

 

 

然后我们就要考虑的是,电感值大或者小,它存储的能量多或者少,有什么作用。在什么场合下电感值要大,什么应用下电感值要小kok手机app官方网站-欢迎您!。

 

 

同时明白了电感值的概念后,结合电感的理论公式,就可以明白电感的制造中,哪些影响电感的值,要如何增大或减小它。

 

 

额定电流也很简单,就像电阻一样,因为电感是串联在电路中的kok手机app官方网站-欢迎您!,它上面必然会流过电流。而允许经过的电流值的大小,就是额定电流。

 

 

谐振频率就不怎么好理解了kok手机app官方网站-欢迎您!,要明白,实际使用的电感kok手机app官方网站-欢迎您!,必然不是理想的元器件。它会有等效电容、等效电阻等参数。

 

 

谐振频率就是指,在这个频率以下,电感的物理特性表现还像电感的样子,在这个频率以上,它的表现就不再像电感了。

 

 

品质因数(Q值)就更让人感觉困惑。其实品质因数就是指,在某一信号频率下,一个信号周期内,电感存储的能量和电感造成的能量损失之比。

 

 

这里需要注意的就是kok手机app官方网站-欢迎您!,品质因数是在某一特定频率下得到的。所以当我们说某个电感Q值高的时候,其实是指它在某个频率点,或某些频率段kok手机app官方网站-欢迎您!,比其他电感的Q值高。

 

 

理解了这些概念,再把这些概念带到应用中来。

 

 

电感在应用上,总的来讲分为3大类:功率用电感,高频用电感,普通用电感。

 

 

首先谈下功率电感。

 

 

功率电路中使用的是功率电感。在功率用电感中,最需要关注的往往是电感值,额定电流值。谐振频率和品质因数,通常不需要太关心。

 

 

为什么呢?

 

 

因为功率电感往往都是应用在低频、大电流的场合。

 

 

回想下通常升压电路或者降压电路中,电源??榈目仄德适嵌嗌??是不是只有几百K,快一点的开关频率也只有几M。通常来说,这个值是远远低于功率电感的自谐振频率的。所以不需要关心谐振频率。

 

 

同样的,在开关功率电路中,最终输出的是直流电流,交流分量其实占比很小。

 

 

举个例子kok手机app官方网站-欢迎您!,1W的BUCK电源输出,其中直流分量占85%,有0.85W,交流分量占15%,为0.15W。

 

 

假设使用的功率电感,品质因数Q是10,因为根据电感的品质因数的定义,是电感存储的能量,与电感消耗的能量之比。而电感要存储能量,直流分量可不行,得交流分量才能起作用。

 

 

那么这个电感造成的交流损耗只有0.015W,占总功率的1.5%。因为功率电感的Q值都比10大很多,所以通常就不怎么关心这个指标了。

 

 

再来谈谈高频电感kok手机app官方网站-欢迎您!。

 

 

高频电路中使用的就是高频电感,在高频电路中,通常来说电流不大,但需要使用的频率很高kok手机app官方网站-欢迎您!。所以电感关键的指标项,就变成了谐振频率和品质因数了。

 

 

谐振频率和品质因数,都是跟频率强相关的特性kok手机app官方网站-欢迎您!kok手机app官方网站-欢迎您!,跟它们对应的,往往上都会有一张频率特性曲线图。

 

 

这张图一定要看懂kok手机app官方网站-欢迎您!,要知道谐振频率特性的阻抗图里,最低点就是谐振频率点,会在品质因数的频率特性图里,查出不同频率对应的品质因数值??词欠衲苈阕约河τ玫男枨?。

 

 

对于普通用电感,主要还是看不同的应用场景,是使用在电源滤波电路中,还是用在信号滤波器上面,信号频率多少,电流多大等等,针对不同的场景,关注其不同的特性。

 

 

电感使用起来确实很复杂,关键还是在于多用,在调试、使用的过程中不断的学习,最终能串起来它的知识架构和网络,以后不管遇到什么场景,就能灵活的运用和掌握了。

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