电感在线路中的工作状况解析

电感常为储能元件，也常与电容一起用在输入滤波和输出滤波电路上，用来平滑电流。电感也被称为扼流圈，特点是流过其上的电流有“很大的惯性”换句话说，由于磁通连续特性，电感上的电流要是连续的，否则将会产生很大的电压尖峰。 电感为磁性元件，自然有磁饱和的问题。有的应用允许电感饱和，有的应用允许电感从一定电流值开始进入饱和，也有的应用不允许电感出现饱和，这要求在具体线路中进行区分。大多数情况下，电感工作在“线性区”，此时电感值为一常数，不随着端电压与电流而变化。但是，开关电源存在一个不可忽视的问题，即电感的绕线将导致两个分布参数（或寄生参数），一个是不可避免的绕线电阻，另一个是与绕制工艺、材料有关的分布式杂散电容。杂散电容在低频时影响不大，但随频率的提高而渐显出来，当频率高到某个值以上时，电感也许变成电容特性了。如果将杂散电容“集中”为一个电容，则从电感的等效电路可以看出在某一频率后所呈现的电容特性。 电感在线路中的工作状况解析 当分析电感在线路中的工作状况或者绘制电压电流波形图时，不妨考虑下面几个特点： 1、当电感L中有电流I流过时，电感储存的E为：E=0.5×L×I2（1）。 3、就像电容有充、放电电流一样，电感器也有充、放电电压过程。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。只要电感电压变化，电流变化率也将变化;正向电压使电流线性上升，反向电压使电流线性下降。 4、纹波电流的大小同样会影响电感器和输出电容的尺寸，纹波电流一般设定为大输出电流的百分之10~百分之30，因此对降压型电源来说，流过电感的电流峰值比电源输出电流大百分之5~百分之15。 计算出正确的电感值对选用合适的电感和输出电容以获得很小的输出电压纹波而言非常重要。

磁芯电感和空芯电感的差异

如果我们想进一步提高抑制频率，那么我们后选择的电感线圈必须是它的小限值，只有1圈或更短。磁珠，即穿铁心电感，是一个匝数小于1圈的电感线圈。然而，磁芯电感的分布电容是单环电感线圈的几倍到几十倍，因此磁芯电感的工作频率高于单环电感线圈的工作频率。因此，磁珠也存在截止频率问题。所谓的截止频率是将磁珠的有效磁导降低到接近1的工作频率。 如果我们想进一步提高抑制频率，那么我们后选择的电感线圈必须是它的小限值，只有1圈或更短。磁珠，即穿铁心电感，是一个匝数小于1圈的电感线圈。然而，磁芯电感的分布电容是单环电感线圈的几倍到几十倍，因此磁芯电感的工作频率高于单环电感线圈的工作频率。 磁芯电感的电感一般相对较小，大约在几个和几十个微米之间，电感与磁芯中导体的大小、长度以及磁珠的截面面积有关，但与磁珠的电感关系大的磁珠的相对磁导也是计算出来的。在计算通过磁芯的电感时，首先要计算一个圆形截面的直导体的电感，然后再用磁珠的相对磁导率乘以磁珠的相对磁导率。 此外，当磁芯感应器的工作频率很高时，磁珠中也会有涡流，这相当于磁芯电感的磁导率下降。此时，我们通常使用有效磁导。有效磁导是磁珠在一定工作频率下的相对电导率。然而，由于磁珠的工作频率仅在一定范围内，所以在实际应用中经常使用平均磁导。 在低频时，一般磁珠的相对电导率很大(超过100)，但在高频下，有效磁导仅为相对电导率的1/10。因此，磁珠也存在截止频率问题。所谓的截止频率是将磁珠的有效磁导降低到接近1的工作频率。此时，磁珠失去了电感的功能。