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電感通常是儲能元件,常與電容一起用于輸入濾波和輸出濾波電路之中,以平滑電流。電感器也叫扼流圈,它的特點是流過它的電流具有“大慣性”。也就是說,由于磁通量的連續(xù)特性,電感器中的電流必須是連續(xù)的,否則會產生很大的電壓。電壓峰值。
電感是磁性元件,自然存在磁飽和問題。有些應用允許電感飽和,有些應用允許電感從某個電流值開始進入飽和,有些應用不允許電感飽和,這需要在具體電路之中進行區(qū)分。大多數情況之下,電感工作在“線性區(qū)”,這里的電感值是一個常數,不隨端電壓和電流的變化而變化。但是,在開關電源之中有一個不容忽視的問題,那就是電感的繞制會導致兩個分布參數(或者說寄生參數),一個是不可避免的繞制電阻,另一個是與繞制工藝和材料有關的分布電阻。雜散電容。雜散電容在低頻時影響不大,但隨著頻率的增加,其影響逐漸明顯。當頻率達到一定值時,電感就可能變成一個電容。如果將雜散電容“集中”成一個電容,則可以從電感的等效電路之中看出一定頻率之后的電容特性。
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在分析線路之中電感的工作狀況或繪制電壓、電流波形圖時,不妨考慮下列幾個特點:。
1. 當電流 I 流過電感器 L 時,電感器之中儲存的能量為: E =0.5× L × I2 ( 1 )。
2. 在一個開關周期之中,電感電流(峰-峰紋波電流)的變化和電感之上的電壓間的關系是: V =( L × di )/ dt ( 2 )。由此可以看出,紋波電流大小與電感值有關。
3. 就像電容有充放電電流一樣,電感也有充放電電壓的過程。電容器之上的電壓與電流的積分成正比(安培秒),電感器之上的電流與電壓的積分成正比(伏特每秒)。只要電感器電壓發(fā)生變化,電流變化率di/dt也會發(fā)生變化。正向電壓使電流線性上升,反向電壓使電流線性下降。
4. 紋波電流的大小也會影響電感和輸出電容的大小。紋波電流一般設置為最大輸出電流的10%~30%。因此,對于一個降壓電源,流過電感器的峰值電流比電源輸出電流大5%到15%。