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电感原理和选型方法

  • 编辑: 未知
  • 发表时间:2020-11-25
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元器件型号选择是硬件工程师的基础工作中,文中关键从电感器的加工工艺和运用考虑,详细介绍电感器怎样型号选择。
一、电感器的基本概念
电感器,和电容器、电阻器一起,是电力电子技术三大基础无源器件;电感器的作用便是以磁场能的方式存储电动能。
以圆柱状电磁线圈为例子,简易详细介绍下电感器的基本概念
如圖所显示,当直流电路穿过电磁线圈时,依据右手螺旋定则,会产生一个图例方位的静电磁场。而电感器中穿过电流的磁场,造成的电磁场便是交替变化电磁场,转变的电磁场造成静电场,电磁线圈上就会有感应电流,造成感应电动势:
电流量增大时,电磁场强大,电磁场转变的方位与原磁场方向同样,依据右手螺旋式定则,造成的感应电动势与原电流的方向反过来,电感器电流量减少;
电流量变钟头,电磁场减弱,电磁场转变的方位与原磁场方向反过来,依据右手螺旋式定则,造成的感应电动势与原电流的方向同样,电感器电流量增大。
之上便是楞次定律,最后实际效果便是电感器会阻拦穿过的电流量造成转变,便是电感器对电流的磁场呈高特性阻抗。一样的电感器,电流量弹性系数越高,造成的感应电动势越大,那麼电感器展现的特性阻抗就越高;假如一样的电流量弹性系数,不一样的电感器,假如造成的感应电动势越大,那麼电感器展现的特性阻抗就越高。
因此 ,电感器的特性阻抗于2个要素相关:一是頻率;二是电感器的原有特性,也就电感器的值,也称之为电感器。依据基础理论计算,圆柱型电磁线圈的电感公式以下:
能够看得出电感器的尺寸与电磁线圈的尺寸及内芯的原材料相关。
具体电感器的特点不仅有电抗器作用,也有别的要素,如:
线圈电感电磁线圈的输电线并不是理想化电导体,存有一定的电阻器;
电感器的变压器骨架存有一定的热耗损;
电感器內部的电导体中间存有着分布电容。
因而,必须用一个比较繁杂的实体模型来表明具体电感器,常见的等效电路实体模型以下:
等效电路实体模型方式很有可能不一样,但是能反映耗损和分布电容。依据等效电路实体模型,能够界定具体电感器的2个关键主要参数。
自串联谐振(Self-ResonanceFrequency)
因为Cp的存有,与L一起组成了一个耦合电路,其串联谐振就是电感器的自串联谐振。在自串联谐振前,电感器的特性阻抗伴随着頻率提升而增大;在自串联谐振后,电感器的特性阻抗伴随着頻率提升而缩小,就展现溶性。
品质因素(QualityFactor)
也就是电感器的Q值,电感器存储输出功率与耗损输出功率的比,Q值越高,电感器的耗损越低,和电感器的交流电特性阻抗立即有关的主要参数。自串联谐振和Q值是高频率电感器的重要主要参数
二、电感器的加工工艺构造
电感器的加工工艺大概能够分成3种:
2.1绕线电感(WireWoundType)
说白了便是把铜心线绕在一个变压器骨架上产生一个电磁线圈,缠线的方法有二种:
圆柱型绕法(RoundWound)
圆柱型绕法很普遍,运用也很广,比如:
平面图形绕法(FlatWound)
平面图形绕法也很普遍,大伙儿一定见过一掰会断的蚊香片
平面图形绕法优势很显著,便是减少了元器件的高宽比。
由上文的公式计算得知,变压器骨架的导磁率越大,电感器值越大,变压器骨架能够是
非永磁材料:比如气体芯、瓷器芯,好像就不可以叫变压器骨架了;那样电感器值较小,可是基础不会有饱和电流
铁磁性材料:比如铁氧体磁芯、波莫合金这些;铝合金导磁率比铁氧体磁芯大;铁磁性材料存有磁饱和状态状况,有饱和电流。
绕线电感可出示大电流量、高感值;变压器骨架导磁率越大,一样的感值,缠线就少,缠线少就能减少电阻测量;一样的规格,缠线少能够绕粗,提升 电流量。