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电感是PWN DC/DC转换器中常用的元件

发布时间:2008/10/8 0:00:00 访问次数:830

  电感是pwn dc/dc转换器中常用的元件,由于它的电流、电压相位不同,因此理论上损耗为零。电感常被用做储能元件,也常与电容共同在输 人滤波器和输出滤波器上用于平滑电流,故也常称为扼流圈。其特点是流过其上的电流有“很大的惯性”。换言之,由于“磁通连续”性,电 感上的电流必须是连续的,否则将会产生很大的电压尖峰。

  电感是磁性元件,有磁饱和的问题:在应用中,有时允许其饱和的,有时允许其从一定电流值起开始进入饱和的,有时也有不允许其出现饱 和的,在具体的电路中要注意这种区别。在多数情况下,电感工作在“线性区”,此时电感的磁心往往有气隙,电感值为一个常数,不随端电 压与流过的电流而变化。但是在开关电源的pwn dc/dc转换器中有一个不可忽视的问题,那就是电感绕组所引起的两个分布参数(也称为寄生参 数)的问题:其一是绕线电阻,这是不可避免的;其二是分布式杂散电容,它随绕制工艺与所用材料的不同而定。杂散电容在低频时影响不大, 随着工作频率的提高其影响逐渐增大,到某一工作频率以上时,电感也许会变成电容的特性。如果将杂散电容“集成”为一个,则电感的等效 电路可以明显地看出,在某一角频率以后的电容性。

  分析电感在电路中工作或绘制波形图时,应该考虑下面几个特、点:

  (1)在电感l中当有电流i流过时,在电感中将存储有的能量。

  (2)当电感l两端的电压u不变时,由公式可知,当忽略内阻r时电感电流的变化率di/dt=u/l,这表明电感电流是线性地增加。

  (3)正在储能的电感器,因为能量不能瞬时突变,如果切断电感在变压器原边的回路时,能量绝大部分经过变压器副边出现的电流输送到负载 ,原、副边耦合中保持相同的安匝数,维持磁场不变,或每匝伏·秒值不变。

  (4)就像电容器有充、放电流一样,电感器也有充、放电电压。电容上的电压与电流的积分(称为安·秒值)成正比,电感上的电流与电压的积 分(称为伏·秒值)成正比,如图所示。只要电感器电压变化,其电流斜率di/dt也变化;正向电压使电流从零线性上升;反向电压使电流线性下 降。根据能量守恒原理在电感器正负伏·秒值相等的某一时间点上,线性变化的电流重新降到零。



  如图 电感特性与电容特性的比较

  欢迎转载,信息来自维库电子市场网(www.dzsc.com)



  电感是pwn dc/dc转换器中常用的元件,由于它的电流、电压相位不同,因此理论上损耗为零。电感常被用做储能元件,也常与电容共同在输 人滤波器和输出滤波器上用于平滑电流,故也常称为扼流圈。其特点是流过其上的电流有“很大的惯性”。换言之,由于“磁通连续”性,电 感上的电流必须是连续的,否则将会产生很大的电压尖峰。

  电感是磁性元件,有磁饱和的问题:在应用中,有时允许其饱和的,有时允许其从一定电流值起开始进入饱和的,有时也有不允许其出现饱 和的,在具体的电路中要注意这种区别。在多数情况下,电感工作在“线性区”,此时电感的磁心往往有气隙,电感值为一个常数,不随端电 压与流过的电流而变化。但是在开关电源的pwn dc/dc转换器中有一个不可忽视的问题,那就是电感绕组所引起的两个分布参数(也称为寄生参 数)的问题:其一是绕线电阻,这是不可避免的;其二是分布式杂散电容,它随绕制工艺与所用材料的不同而定。杂散电容在低频时影响不大, 随着工作频率的提高其影响逐渐增大,到某一工作频率以上时,电感也许会变成电容的特性。如果将杂散电容“集成”为一个,则电感的等效 电路可以明显地看出,在某一角频率以后的电容性。

  分析电感在电路中工作或绘制波形图时,应该考虑下面几个特、点:

  (1)在电感l中当有电流i流过时,在电感中将存储有的能量。

  (2)当电感l两端的电压u不变时,由公式可知,当忽略内阻r时电感电流的变化率di/dt=u/l,这表明电感电流是线性地增加。

  (3)正在储能的电感器,因为能量不能瞬时突变,如果切断电感在变压器原边的回路时,能量绝大部分经过变压器副边出现的电流输送到负载 ,原、副边耦合中保持相同的安匝数,维持磁场不变,或每匝伏·秒值不变。

  (4)就像电容器有充、放电流一样,电感器也有充、放电电压。电容上的电压与电流的积分(称为安·秒值)成正比,电感上的电流与电压的积 分(称为伏·秒值)成正比,如图所示。只要电感器电压变化,其电流斜率di/dt也变化;正向电压使电流从零线性上升;反向电压使电流线性下 降。根据能量守恒原理在电感器正负伏·秒值相等的某一时间点上,线性变化的电流重新降到零。



  如图 电感特性与电容特性的比较

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