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开关电源为什么要使用电感?

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开关电源为什么要使用电感?

发布日期:2019-05-21 作者: 点击:



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bi须是连续的,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yi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。

无锡共模电感

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,电感储存的能量为: E=0.5×L×I2 (1) 。


2、 在一个开关周期中,电感电流的变化(纹波电流峰峰值)与电感两端电压的关系为: V=(L×di)/dt (2) ,由此可看出,纹波电流的大小跟电感值有关。


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di/dt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zui大输出电流的10%~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5%~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zui小的输出电压纹波而言非常重要


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关键词:电感,无锡共模电感,滤波电感

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