电感在线路中的工作注意事项及状态分析
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一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。一起看看电感在线路中的工作注意事项及状态分析。
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一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。一起看看电感在线路中的工作注意事项及状态分析。
首先来了解一下电感单位,由于电感是由美国的科学家约瑟夫·亨利发现的,所以电感的单位就是“亨利”,简称:亨(H)。电感的其他单位还有:毫亨(mH)、微亨(μH)、纳亨(nH)电感单位换算1亨【H】=1000毫亨【mH】,1毫亨【mH】=1000微亨【uH】,1微亨【uH】=1000纳亨【nH】所以:1亨(H) = 1000毫亨(mH) = 1000000微亨(μH) = 1000000000纳亨(nH)。
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最大输出电流的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%。
电感在线路中工作时,也有可能因为某种原因发生状况,总结注意事项如下:
1、温度过高
电感器在工作过程中发热,导致温度升高时正常现象,若温度过高,铁芯和线圈容易因温度导致电感量的变化。所以,需注意电感器工作的环境温度和选用规格适当的电感器。
2、磁场干扰
电感器在工作是因有电流流通而在周围产生磁场。其他元件的摆放位置应尽量电感器或与电感线圈互成直角,以减少干扰。若要求较高,则可换用带屏蔽罩的电感器。
3、分布电容
电感器个层线圈之间,会产生分布电容量,可造成高频信号旁路,降低电感器的实际滤波效果,所以,在利用电感器进行高频滤波的时候要特别注意。
4、电感值的测量
用仪表测量电感值与Q之时,测试引线应尽量靠近电感器,以求数据准确。
电感器可分为插装电感器、片式电感器两大类,片式电感器由于体积小、重量轻、可靠性高等优点,已取代插装电感器成为电感器中的主流产品。电感器被广泛运用于通信、消费类电子、计算机及周边办公自动化、汽车电子等领域,属于单价不高、需求量大的元器件。