電感是一種儲能元件,用在LC振蕩電路、中低頻的濾波電路,DC-DC能量轉(zhuǎn)換等等,其應(yīng)用頻率范圍很少超過50MHz
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1)主要參數(shù)
①電感值范圍:1-470uH
②直流電阻:有多種直流電阻可供選擇,電感值越大,對應(yīng)的直流電阻也越大。一般信號用電感,其直流電阻比高頻信號用電感和電源用電感大一些,最小的直流電阻一般為幾毫歐,大的幾歐
③自諧振頻率:幾十兆赫茲到幾百兆赫茲。電感值越大,其對應(yīng)的自諧振頻率越小。
④額定電流:幾毫安到幾十毫安。電感值越大,其對應(yīng)的額定電流越小。
工作頻率低于諧振頻率時,電感值基本保持穩(wěn)定:但工作頻率超過諧振頻率后,電感值將會先增大,達到一定頻率后,將迅速減小。
從阻抗頻率曲線圖可知,工作頻率低于諧振頻率時,電感器件表現(xiàn)出電感性,阻抗隨著頻率的升高而增大:當工作頻率高于諧振頻率時,電感器件表現(xiàn)出電容性,阻抗隨著頻率的升高而減小。因此,在應(yīng)用中,應(yīng)選擇諧振頻率點高于工作頻率的電感為電源濾波選用電感時,需要注意以下幾點。
①電感與電容組成低通濾波器時,電感值是一個很關(guān)鍵的參數(shù)。電感器件資料標稱的電感值,是工作頻率低于諧振頻率點的值,如果工作頻率高于諧振頻率,則電感值將會隨著工作頻率的升高而急劇減小,逐步呈現(xiàn)電容性。
②電感用于電源濾波時,需要考慮由于其直流電阻而引起的壓降。
③用于電源濾波時,電感的工作電流必須小于額定電流。如果工作電流大于額定電流,電感未必會損壞,但是電感值可能低于標稱值。
電感嘯叫原因
如果耳朵能聽到嘯叫(吱吱聲),可以肯定電感兩端存在一個20HZ-20KHZ(人耳范圍)左右的開關(guān)電流。
例如DC-DC電路的電感嘯叫,由于負載電流過大
DC內(nèi)部有一個限流保護電路,當負載超過IC內(nèi)部的開關(guān)(MOS)電流時,限流檢測電路判斷負載電流過大,會立即調(diào)整DAC內(nèi)部開關(guān)占空比,或者立即停止開關(guān)工作,直到檢測負載電流在標準范圍內(nèi)時,在重新啟動正常的工作開關(guān)。從停止開關(guān)到重啟開關(guān)的時間周期正好是幾KHZ的頻率,正因為這個周期的開關(guān)頻率產(chǎn)生嘯叫
改善對策:降低負載電流或更換功率稍大的DC-DC,更改輸出電容等方法
負載電流或電壓過大導致
電感引起的噪聲問題:
電感--由于電流變化產(chǎn)生的感應(yīng)電壓引起傳輸線效應(yīng),突變,串擾,開關(guān)噪聲,軌道塌陷,地彈和大大多數(shù)電磁干擾源(EMI)
例如:
數(shù)字電路具有噪聲,飽和邏輯(例如TTL和CMOS)在開關(guān)過程中會短暫地從電源吸入大電流,從而在數(shù)字地上引起的噪聲就會很大,但由于邏輯級的抗擾度可達數(shù)百毫伏以上(由于電感引起--電流變化產(chǎn)生的感應(yīng)電壓)
電感加入磁芯,主要目的是為了提高電感線圈的電感(或互感)量。
反動電勢:
反電動勢是指有反抗電流發(fā)生改變的趨勢而產(chǎn)生電動勢,其本質(zhì)上屬于感應(yīng)電動勢。
反動電勢的由來:電流的變化引起磁場的變化。根據(jù)麥克斯韋的說法,變化磁場的周圍會產(chǎn)生電場,電場對其中的電荷會有電場力,電場力是非靜電力,產(chǎn)生電動勢
當電流是從小增加到大時,產(chǎn)生的反向電動勢的方向與原電壓方向相同。當電流從大到小時,產(chǎn)生的反向電動勢的方向與原電壓方向相反。
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電弧產(chǎn)生原因:
斷開電感電路,電感會產(chǎn)生一個高電壓,抵抗斷開的電壓。這在物理學中稱做感生電動勢,即反電動勢。所以開關(guān)上會產(chǎn)生電弧。
當開關(guān)斷開后,沒有了電流的回路,那么電感中還有存儲的能量沒有?
---沒有吧?開關(guān)斷開瞬間,由于電感保持電流特性,會產(chǎn)生很大的反動電勢,開關(guān)處會產(chǎn)生瞬間高壓(電弧)。
從能量來說:斷開開關(guān),磁場能消失,轉(zhuǎn)化為電場能看起來就是電感中電流會變小開關(guān)兩端電壓則會升高。