電感器的三個主要特性:特性1:電感器電流的逐漸變化。特性2:電感的自感特性會阻礙電流變化。當(dāng)電流突變時，電感的自感特性會阻礙電流突變，且方向與電流方向相反。特征3:電感類似于電容。電感可以用來儲存能量，它本身不消耗能量。然而，電感和電容是不同的，因為電感以電流的形式存儲能量，而電容以電壓/電荷數(shù)的形式存儲能量。因此，電感是電流源，電流源兩端的電流不會突然變化，而電容是電壓源，兩端的電壓不會突然變化。電感原理的理論分析上圖顯示了電感的簡單視圖。當(dāng)開關(guān)閉合時，12V對電感充電，電感將產(chǎn)生與電流方向相反的自感電動勢，阻礙電流變化(自感電動勢的大小受電流變化幅度的影響)。電流變化越明顯，自感電動勢就越明顯。自感電動勢將在電感器兩端產(chǎn)生“上”和“下”的感應(yīng)電壓(如上圖所示)，從而防止12V對其充電，從而**電流的突然變化。2上圖中的問題:如上圖所示，如果開關(guān)S2突然關(guān)斷，電感的自感特性會阻礙電流的突變，電感的電動勢與電流方向相反。此時，?電感兩端將產(chǎn)生“上”、“下”的感應(yīng)電壓——如上圖所示。如果不受限制，這種突然變化的電壓可能會損壞電路上的其他器件。?為了保護電路上可能存在的其他元件免受自感電動勢的損壞，必須提供一個釋放自感電動勢的電路，如下圖所示。∫由于增加了二極管D3，穿心電感規(guī)格，進(jìn)行箝位保護，防止自感電動勢感應(yīng)的電壓此時與e極∴相碰撞，如果電感二次電壓高于(12V±0.7v)，二極管D3導(dǎo)通，電感二次被箝位的較高電壓將被接收到12v電源中，有效保護電路上的其他器件。
設(shè)計定制電感
電感值決定轉(zhuǎn)換器中的紋波電流。圖3示出了具有兩個不同紋波值的偽l-真，一個是負(fù)載電流的20%，另一個是負(fù)載電流的80%。有了現(xiàn)關(guān)設(shè)備和高質(zhì)量的輸出電容，任何設(shè)計都可以很好地工作。紋波為80%的小電感具有更好的磁效率，但峰值電流會更高，輸出電壓紋波會更大。整體性能的真實數(shù)字可以像[3]中一樣快速地進(jìn)行模擬，R棒電感規(guī)格，并通過測量每種情況下的實際硬件進(jìn)行驗證。在設(shè)計轉(zhuǎn)換器時，我們可以輕松更換磁性元件，以便快速評估各種設(shè)計。選擇正確的電感值是一個迭代過程。在鐵芯和繞組設(shè)計過程中實現(xiàn)每個值之前，選擇的全部意義并不明顯，因此在評估磁迭代之前，不要確定電感的值。
要設(shè)計的電感器的基本元件如圖4所示。我們需要選擇磁芯面積、匝數(shù)、磁芯材料和間隙來設(shè)計電感。我們采取的步是選擇磁芯區(qū)域。每種設(shè)計都可以提供非常寬的磁芯區(qū)域。我們鼓勵初級設(shè)計師嘗試不同的評估，以快速獲得經(jīng)驗并建立知識庫。圖5顯示了選擇范圍。低端受到間隙大小(您不希望它太大)和電感熱性能的限制。如果冷卻效果好并且設(shè)計空間非常緊湊，您將選擇范圍底部的核心面積值。
醉的大面積是醉的小面積的25倍。超過這個尺寸，磁芯中的間隙變得太小而無法控制，并且浪費了磁芯面積。隨著尺寸越來越大，部件的溫度將降低。大多數(shù)磁學(xué)手冊、教科書和手冊試圖將可用磁芯面積的范圍縮小到給定能量存儲的單一值。這是人為的限制，因為在這些設(shè)計準(zhǔn)則中沒有冷卻輸入。***愿意嘗試現(xiàn)有的產(chǎn)品系列，并至少針對幾種不同的情況進(jìn)行設(shè)計，以理解選擇的意義。
對于降低L電壓的例子，我們首先計算電感乘以峰值電流的平方。取值7μH，圖3所示的峰值電流為25A。然后將產(chǎn)品標(biāo)繪在圖5的x軸上，所用的小磁芯面積約為0.45cm2。然后選擇的磁芯是Ferroxcube或TDK的RM8磁芯，如圖1所示。內(nèi)核始終可用，是電力行業(yè)的熱門選擇。
眾所周知，電感在電路中具有一定的濾波功能，所以在制作電磁干擾濾波器的電感時，要注意減小電感上的雜散電容的問題。電感器上的雜散電容來自兩個方面，一個是線圈的匝間電容，另一個是繞組和磁芯之間的電容，因此有必要從這兩個方面來降低電感器的雜散電容。首先，如果它是磁芯導(dǎo)體，穿心電感規(guī)格，繞組和磁芯之間的電容應(yīng)該首先減小。具體方法是在繞組和磁芯之間增加一層低介電常數(shù)的絕緣材料，以增加繞組和磁芯之間的距離。其次，為了減小匝間電容，線圈的繞制方法非常重要。讓我們來談?wù)劺p繞線圈時應(yīng)該特別注意的問題:1。在空間允許的情況下，盡量使用較大的磁芯，電感規(guī)格，這樣可以使線圈成為單層，增加每匝之間的距離，并有效降低匝間電容。2.線圈的輸出端和輸入端應(yīng)該相互遠(yuǎn)離。無論制作何種電感，電感線圈的輸入和輸出都應(yīng)遠(yuǎn)離對方，否則當(dāng)頻率較高時，輸入和輸出之間的電容會使整個電感短路。3.對于多層纏繞法。一個線圈的匝數(shù)越多，當(dāng)它必須纏繞成多層時，它應(yīng)該向一個方向纏繞，纏繞時重疊，同時纏繞。纏繞一層后不要再回到第二層，這樣會產(chǎn)生很大的寄生電容，降低電感的濾波效果。4.分段纏繞。線圈分段纏繞在磁芯上，因此每個部分的電容較小，總寄生電容是串聯(lián)的兩個部分的寄生電容，比每個部分的寄生電容小得多。5.多個電感器串聯(lián)連接。有時，在設(shè)計電路時，需要更高要求的濾波器。此時，一個大電容可以分解成一個較大的電感和幾個電感較小的小電感。在電路中串聯(lián)電感可以擴大電感的帶寬，但也會增加電路的成本。
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