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電感的基本原理

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電感的基本原理

一起重新認(rèn)識電源適配器電感,并介紹電感如何選型。

電感是電子學(xué)三大基本無源器件

電感的功能就是以磁場能的形式儲(chǔ)存電能量。以圓柱型線圈為例,簡單介紹下電感的基本原理:

電感的基本原理

如上圖所示,當(dāng)恒定電流流過線圈時(shí),根據(jù)右手螺旋定則,會(huì)形成一個(gè)圖示方向的靜磁場。而電感中流過交變電流,產(chǎn)生的磁場就是交變磁場,變化的磁場產(chǎn)生電場,線圈上就有感應(yīng)電動(dòng)勢,產(chǎn)生感應(yīng)電流:

電流變大時(shí),磁場變強(qiáng),磁場變化的方向與原磁場方向相同,根據(jù)左手螺旋定則,產(chǎn)生的感應(yīng)電流與原電流方向相反,電感電流減?。?br /> 電流變小時(shí),磁場變?nèi)?,磁場變化的方向與原磁場方向相反,根據(jù)左手螺旋定則,產(chǎn)生的感應(yīng)電流與原電流方向相同,電感電流變大。
以上就是楞次定律,后面效果就是電感會(huì)阻礙流過的電流產(chǎn)生變化,就是電感對交變電流呈高阻抗。同樣的電感,電流變化率越高,產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大,那么電感呈現(xiàn)的阻抗就越高;如果同樣的電流變化率,不同的電感,如果產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大,那么電感呈現(xiàn)的阻抗就越高(備注: 楞次定律是一種慣性的體現(xiàn),維持原來的狀態(tài)類似的還有化學(xué)上的勒夏特列原理,生物學(xué)中的負(fù)反饋系統(tǒng) )。

電感的基本原理
所以,電感的阻抗于兩個(gè)因素有關(guān):一是頻率;二是電感的固有屬性,也就電感的值,也稱為電感。根據(jù)理論推導(dǎo),圓柱形線圈的電感公式如下:

電感的基本原理

可以看出電感的大小與線圈的大小及內(nèi)芯的材料有關(guān)。

實(shí)際電感的特性不僅僅有電感的作用,還有其他因素,如:

繞制線圈的導(dǎo)線不是理想導(dǎo)體,存在一定的電阻;
電感的磁芯存在一定的熱損耗;
電感內(nèi)部的導(dǎo)體之間存在著分布電容。
因此,需要用一個(gè)較為復(fù)雜的模型來表示實(shí)際電感,常用的等效模型如下:

等效模型形式可能不同,但要能體現(xiàn)損耗和分布電容。根據(jù)等效模型,可以定義實(shí)際電感的兩個(gè)重要參數(shù)。

6w電源適配器自諧振頻率(Self-Resonance Frequency)

由于Cp的存在,與L一起構(gòu)成了一個(gè)諧振電路,其諧振頻率便是電感的自諧振頻率。在自諧振頻率前,電感的阻抗隨著頻率增加而變大;在自諧振頻率后,電感的阻抗隨著頻率增加而變小,就呈現(xiàn)容性。

電源適配器品質(zhì)因素(Quality Factor)

也就是電感的Q值,電感儲(chǔ)存功率與損耗功率的比,Q值越高,電感的損耗越低,和電感的直流阻抗直接相關(guān)的參數(shù)。

自諧振頻率和Q值是高頻電感的關(guān)鍵參數(shù)。

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| 發(fā)布時(shí)間:2018.06.22    來源:電源適配器廠家
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