電感線圈的品質(zhì)因素Q

因子Q是表示線圈質(zhì)量的重要參數(shù)。Q的大小表示Q值越大，線圈損耗越小。相反，損失越大。q定義為當(dāng)線圈在某一頻率的交流電壓下工作時(shí)，線圈的電感與DC電阻的比值。它可以用下面的公式:表示:工作角頻率L-線圈電感R-線圈總損耗電阻。品質(zhì)因數(shù)Q的要求根據(jù)應(yīng)用情況而有所不同。對(duì)于調(diào)諧環(huán)路中的電感線圈，要求Q值更高，因?yàn)镼值越高，環(huán)路損耗越小，環(huán)路效率越高。鵝線圈的q值可以更低。對(duì)于低頻或高頻扼流圈，沒(méi)有要求。事實(shí)上，Q值的提高常常受到一些因素的限制，例如導(dǎo)線的DC電阻、線圈架的介電損耗、鐵芯和屏蔽引起的損耗以及高頻操作期間的趨膚效應(yīng)。因此，線圈的Q值不能做得很高，通常是幾十到100，大高度只有400到500。電感1、電感L和精密電感L的主要特征參數(shù)代表線圈本身的固有特性，并且與電流大小無(wú)關(guān)。除特殊電感線圈(色碼電感)外，電感一般不在線圈上做特殊標(biāo)記，而是標(biāo)有特定名稱(chēng)。線圈的電感主要由它的直徑、匝數(shù)和是否有鐵芯決定。電感線圈用于不同的目的，需要不同的電感量。例如，在高頻電路中，線圈的電感通常為0.1uH-100H。電感的精度，即實(shí)際電感和所需電感之間的誤差，取決于應(yīng)用。對(duì)振蕩線圈的要求很高，從0.2%到0.5%不等。對(duì)耦合線圈和高頻扼流線圈的要求較低，允許10-15%。對(duì)于某些需要高電感精度的場(chǎng)合，只能在繞線后用儀器進(jìn)行測(cè)試，可通過(guò)調(diào)整線圈中磁芯邊緣或位置附近的匝間距離來(lái)實(shí)現(xiàn)。2.感抗XL電感對(duì)交流電流的阻斷作用的大小稱(chēng)為感抗XL，單位為歐姆。它與電感L和交流頻率F的關(guān)系是x1=2πfL3。品質(zhì)因數(shù)Q線圈的品質(zhì)因數(shù)Q用來(lái)表示線圈損耗的大小。高頻線圈通常是50-300。

設(shè)計(jì)定制電感

電感器制造商在標(biāo)準(zhǔn)器件系列方面取得了巨大進(jìn)步。在過(guò)去10年中，這一類(lèi)別中的現(xiàn)成零件的選擇顯著增加。然而，越來(lái)越多的工程師正在從頭開(kāi)始設(shè)計(jì)他們自己的電感器和變壓器。

標(biāo)準(zhǔn)組件制造商不可能提供每個(gè)設(shè)計(jì)所需的準(zhǔn)確信息。如果你有一些處理設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，定制是一個(gè)好方法。磁芯和線軸的可用性表明這越來(lái)越普遍。一些流行的磁芯可以從Digikey和Mouser購(gòu)買(mǎi)(圖1)。選擇仍然非常有限，但這是一個(gè)好的開(kāi)始。選擇電感值

許多工程師認(rèn)為，應(yīng)該使用單個(gè)電感值來(lái)實(shí)現(xiàn)給定的設(shè)計(jì)。例如，他們可能已經(jīng)閱讀了應(yīng)用筆記或教科書(shū)來(lái)設(shè)置L-down轉(zhuǎn)換器中的電流紋波值。我想提醒大家不要對(duì)這項(xiàng)技術(shù)有太多的信心。實(shí)際上，轉(zhuǎn)換器中可以工作的電感范圍非常大[2]。它的范圍可以從40到1，紋波電流與DC電流的比率從5%到200%不等。200%的值可能看起來(lái)太大，這意味著L-down轉(zhuǎn)換器以不連續(xù)模式運(yùn)行。然而，在這種模式下可以獲得軟交換的一些優(yōu)勢(shì)。一些復(fù)雜而密集的轉(zhuǎn)換器就是這樣設(shè)計(jì)的。對(duì)于沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的工程師來(lái)說(shuō)，這有時(shí)很難接受，但是電感值沒(méi)有“正確”的答案。實(shí)驗(yàn)和測(cè)試是zui實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序優(yōu)化設(shè)計(jì)的佳方式。不要害怕設(shè)計(jì)迭代——只要學(xué)會(huì)如何有效地利用你的時(shí)間。圖2顯示了一個(gè)應(yīng)用，其中我們希望設(shè)計(jì)一個(gè)電感——一個(gè)工作頻率為300kHz的300瓦壓降L電壓轉(zhuǎn)換器。

電感的作用

基本功能:濾波、振蕩、延遲、陷波等。

圖片說(shuō)明:“直流，阻斷通信”

詳細(xì)說(shuō)明:在電子電路中，電感線圈作用于交流限流，它與電阻或電容可以形成高通或低通濾波器、移相電路和諧振電路等。變壓器可以進(jìn)行交流耦合、變換、轉(zhuǎn)換和阻抗變換。

從感抗x1=2πf1可知，電感L越大，頻率F越高，感抗越大。電感兩端的電壓大小與電感L成正比，也與電流變化速度△ I/△ T成正比。這種關(guān)系也可以用以下公式表示:電感的分類(lèi)和功能

電感線圈也是一種儲(chǔ)能元件，它以磁性的形式儲(chǔ)存電能。儲(chǔ)存的電能的量可以用下面的公式表示:WL=1/2 Li2。

可以看出，線圈的電感越大，電流越大，儲(chǔ)存的電能就越多。

電感在電路中的共同作用是與電容一起構(gòu)成LC濾波電路。我們已經(jīng)知道，電容具有“阻斷DC、阻斷交流”的能力，而電感具有“阻斷DC、阻斷交流”的功能。如果伴隨許多干擾信號(hào)的直流電流通過(guò)液晶濾波電路(如圖所示)，那么交流干擾信號(hào)將被電容消耗成熱能；當(dāng)相對(duì)純的DC電流通過(guò)電感器時(shí)，其中的交流干擾信號(hào)也變成磁感應(yīng)和熱能。頻率較高的zui容易被電感阻抗，從而抑制頻率較高的干擾信號(hào)。

一體成型電感可取代磁環(huán)電感應(yīng)用于充電樁中

在充電堆中，電子變壓器和電感器被廣泛使用?？梢岳斫?，磁性部件的具體數(shù)量取決于充電堆的功率，但是在充電堆中需要使用至少20個(gè)磁性部件，其中電感器使用得更多。這些產(chǎn)品大多是大功率設(shè)備，功率從幾百千瓦到幾千瓦不等。

目前，傳統(tǒng)的環(huán)形鐵芯電感主要用于充電樁。近，許多企業(yè)開(kāi)始嘗試開(kāi)發(fā)可以替代它們的產(chǎn)品。東莞嘉成電子有限公司引進(jìn)了一種新型集成電感。

與傳統(tǒng)感應(yīng)器相比，一方面整體成型的感應(yīng)器具有較高的電感和較小的漏電感，整體成型的感應(yīng)器全封閉結(jié)構(gòu)具有良好的磁屏蔽效果，可以有效降低電磁干擾，磁芯纏繞緊密，可以避免噪音；另一方面，由于集成電感由機(jī)器制造，產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率優(yōu)于傳統(tǒng)電感，制造成本相對(duì)穩(wěn)定。