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。
电感的频率特征
当电感接近ESR时，阻抗频率特性开始上升，表现出灵敏性，电容时间在此频率以上的频率为电感。用于开关稳压电源输出整流器的电解电容器的阻抗频率特性在300kHz甚至500kHz之间没有上升趋势，电解电容器ESR较低，可以有效地滤除开关稳压电源中的高频纹波和峰值电压，而普通电解电容器在100kHz后开始呈上升趋势，用于开关电源输出的整流滤波器的效果相对较差。 电解电容器作为开关稳压电源的输出滤波器，由于大部分开关电源工作在方波或矩形波状态，并且含有丰富的高次谐波电压和电流，锯齿波电压频率高达几十GHz甚至几十MHz，其要求不同于低频应用，电容不是主要指标，并测量其阻抗频率特性。 随着频率的增加，电容减小，电感上升。当电容与电感相等并相互偏移时，频率为铝电解电容的谐振频率，阻抗低，仅剩ESR。如果ESR为零，则阻抗也为零；频率继续上升，电感开始大于容抗。当电感接近ESR时，阻抗频率特性开始上升，表现出灵敏性，电容时间在此频率以上的频率为电感。由于制造工艺的原因，电容越大，寄生电感越大，谐振频率越低，电容的电感频率也就越低。这就要求它在开关稳压电源的工作频段内具有较低的等效阻抗。同时，对于电源内部来说，由于半导体器件开始工作的峰值噪声高达数百千赫，因此也能起到很好的滤波效果。一般使用普通电解电容在10kHz左右时，其阻抗就会开始出现感性，不能满足开关电源的要求。"。 用于开关稳压电源输出整流器的电解电容器的阻抗频率特性在300kHz甚至500kHz之间没有上升趋势，电解电容器ESR较低，可以有效地滤除开关稳压电源中的高频纹波和峰值电压，而普通电解电容器在100kHz后开始呈上升趋势，用于开关电源输出的整流滤波器的效果相对较差。
