线路中电感的工作条件
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作者:Willer
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发布时间: 2021-04-24
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电感器通常用作储能元件，它们通常与输入滤波器和输出滤波器电路中的电容器一起使用，以平滑电流。电感器，也称为扼流圈，其特点是流经它的电流具有“大惯性”。换句话说，由于连续的磁通量，电感器上的电流必须是连续的，否则将出现大的电压尖峰。
电感器通常用作储能元件，它们通常与输入滤波器和输出滤波器电路中的电容器一起使用，以平滑电流。电感器，也称为扼流圈，其特点是流经它的电流具有“大惯性”。换句话说，由于连续的磁通量，电感器上的电流必须是连续的，否则将出现大的电压尖峰。
电感器是磁性元件，自然有磁饱和的问题。有些应用允许电感饱和，有些应用允许电感从某个电流值进入饱和，有些应用不允许电感饱和，这需要在特定线路中进行区分。在大多数情况下，电感工作在“线性区域”，电感值是一个常数，不随端子电压和电流而变化。但是在开关电源中有一个不容忽视的问题，就是电感的绕组会产生两个分布参数(或寄生参数)，一个是不可避免的绕组电阻，另一个是与绕组工艺和材料有关的分布杂散电容。杂散电容在低频时影响不大，但随着频率的增加逐渐显现出来。当频率高于一定值时，电感可能成为电容特性。如果杂散电容“集中”成一个电容，从电感的等效电路可以看出一定频率后的电容特性。
当分析线路中电感的工作情况或绘制电压和电流波形图时，我们可以从以下特征入手:
1.当一个电流I流过电感l时，电感存储的能量为E=0.5×L×I2(1)。
2.在一个开关周期内，电感电流的变化(纹波电流的峰峰值)与电感两端电压的关系为V=(L×di)/dt(2)，说明纹波电流与电感值有关。
3.就像电容有充放电电流一样，电感也有充放电电压过程。电容上的电压正比于电流的积分(安培秒)，电感上的电流正比于电压的积分(伏特秒)。只要电感电压变化，电流变化率di/dt也会变化；直流电压使电流线性上升，反向电压使电流线性下降。
4.纹波电流的大小也会影响电感和输出电容的大小。纹波电流一般设定在输出电流的10%~30%。因此，对于压电式电源，流经电感的电流峰值比电源输出电流大5%~15%。
计算正确的电感值对于选择合适的电感和输出电容以获得输出电压纹波非常重要。
