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电感的应用领域(电感的应用实例)

电感的应用

一、电感的定义:

电感是导线内通过交流电流时,在导线的内部及其周围产生交变磁通,导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。 本质上是一个线圈,有空心线圈也有实心线圈,实心线圈有铁芯或者其它材料制成的芯,电感的单位是“H”,简称“亨”。此外,更小的单位是mH,uH,他们的换算方式为1H=1000mH=1000000uH。 电感量只是一个与线圈的圈数、大小形状和介质有关的一个参量,它是电感线圈惯性的量度而与外加电流无关。

二、电感的三大应用:

功率电感:主要用于电压转换,常用的 DCDC 电路都要使用功率电感;去耦电感:主要用于滤除电源线或信号线上的噪声;高频电感:主要用于射频电路,实现偏置、匹配、滤波等电路;

功率电感:功率电感通常用于 DCDC 电路中,通过积累并释放能量来保持连续的电流。电感值越大,纹波越小,但尺寸会变大;通常提高开关频率,可以使用小电感,但开关频率提高会增加系统损耗,降低效率。

为了提高可靠性,降额设计是必须的,通常会建议工作值应降额到不高于额定值的 80%。当然降额幅度过大会大幅提高成本,需要综合考虑。

去耦电感:电源适配器去耦电感也叫Choke,教科书上通常翻译成扼流圈。去耦电感的作用是滤除线路上的干扰,属于EMC器件,EMC工程师主要用来解决产品的辐射发射(RE)和传导发射(CE)的测试问题。主要有差模电感和共模电感。

高频电感:是一种具有效率最高、速度最快,且低耗环保特点的电磁感应元件。

高频电感在射频电路中主要有以下几种作用:

1、匹配(Matching):与电容一起组成匹配网络,消除器件与传输线之间的阻抗失配,减小反射和损耗;

2、滤波(Filter):与电容一起组成 LC 滤波器,滤出一些不想要的频率成分;

3、隔离交流(Choke):在 PA 等有源射频电路中,将射频信号与直流偏置和直流电源隔离;

4、谐振(Resonance):与电容一起构成 LC 振荡电路,作为 VCO 的振荡源;

5、巴仑(Balun):即平衡不平衡转换,与电容一起构成 LC 巴仑,实现单端射频信号与差分信号之间的转换。

三、电感的分类

按 电感形式 分类:固定电感、可变电感。

按导磁体性质分类:空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。

按 工作性质 分类:天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。

按 绕线结构 分类:单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。

四、电感线圈的主要特性参数

1、电感量L

电感量L表示线圈本身固有特性,与电流大小无关。除专门的电感线圈(色码电感)外,电感量一般不专门标注在线圈上,而以特定的名称标注。

2、感抗XL

电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL,单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为

XL = ωL = 2πfL

其中XL是感抗 ;ω是角速度;L是线圈电感;f是频率

3、品质因素Q

品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量,Q为感抗XL与其等效的电阻的比值,即:

Q=XL/R

线圈的Q值愈高,回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻,骨架的介质损耗,屏蔽罩或铁芯引起的损耗,高频趋幅效应的影响等因素有关。线圈的Q值通常为几十到几百。

4、分布电容

线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底板间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小,稳定性变差,因而线圈的分布电容越小越好。

温馨提示:通过以上关于电感的应用内容介绍后,相信大家有新的了解,更希望可以对你有所帮助。