电感通常在电子电路中起到滤波、振荡、延迟等作用。此外,电感还具有通直阻交流的功能。电感器的主要功能是隔离交流信号、滤波或与电容器和电阻器形成谐振电路。
电感起源于年英国M.法拉第发现电磁感应现象的铁芯线圈。电感在电子电路中也起着重要的作用。
那么电感是如何产生的呢?当交流电流通过导线时,电感是导线周围产生的交变磁通,导线的磁通量与产生此磁通的电流之比。
当电感通过DC电流时,周围只有固定的磁力线,不会随着时间的推移而改变;当线圈通过交流电流时,磁力线会随着时间的推移而变化。
电感通常被理解为开关电源输出端LC滤波电路中的L(C是输出电容)。虽然这种理解是正确的,但为了理解电感的设计,我们必须对电感的行为有更深的理解。
在降压转换中(Fairchild典型开关控制器),电感的一端与DC输出电压相连。另一端通过开关频率切换连接到输入电压或GND。
在状态1的过程中,电感通过MOSFET连接到输入电压(高边high-side)。在状态2的过程中,电感连接到GND。由于使用了这种控制器,电感接地可以通过两种方式实现:通过二极管接地或通过(低边低边)MOSFET接地。如果是后一种方式,转换器被称为同步。
现在考虑一下,如果在这两种状态下流过电感的电流发生变化。在状态1的过程中,电感的一端连接到输入电压,另一端连接到输出电压。对于降压转换器,输入电压必须高于输出电压,因此在电感上形成正压降。相反,在状态2的过程中,连接到输入电压的原始电感端连接到地面。对于降压转换器,输出电压必须为正端,因此在电感上形成负压降。
电感上电压计算公式:
(di/dt)
因此,当电感上的电压正时(状态1)时,电感上的电流就会增加;当电感上的电压为负(状态2)时,电感上的电流就会减小。
通过电感的最大电流是DC电流和开关峰值电流的一半。它也被称为纹波电流。根据上述公式,我们可以计算峰值电流。
其中,Ton是状态1的时间,T是开关周期(开关频率倒数),DC是状态1的占空比。
警告:以上计算是假设各部件(MOSFET上的导电压降、电感的导电压降或异步电路中肖特基二极管的正压降)上的压降对比输入输出电压可以忽略不计。
RS是感应电阻抗和电感绕线电阻的电阻。VF是肖特基二极管的正压降。R是RS加MOSFET导通电阻,R=RS+Rm。
电感器一般由骨架、绕组、屏蔽罩、封装材料、磁心或铁心等组成。总之,电感在电路中发挥着奇妙的作用,让电路功能更和谐,实现了更多的功能。
好了,以上是电感的一部分介绍,想了解更多,请期待明天的文章~。深圳市金昊德科技有限公司创建于年,经过多年的发展,现已成为一家以自动化制造为主,主营电感、线圈等多元化为一体的现代企业。