電感器的識別方法

在電路原理圖中，電感通常用符號“l(fā)”加上一個(gè)數(shù)字來表示。例如，“m”表示編號為6的電感器。不同類型的電感器通常在電路示意圖中用不同的符號表示，如圖3所示。電感的工作容量用“電感”來表示，表示產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的能力。電感的基本單位是亨利(h)，常用的單位是毫亨(mH)、微亨(11H)和納亨(nH)。它們之間的換算關(guān)系如下:1h 2100002 neigl 000000 yh=1000000nh。電感器的電感標(biāo)簽方法包括直接標(biāo)簽、文本標(biāo)記、顏色編碼和數(shù)字標(biāo)簽。直接校準(zhǔn)法，直接校準(zhǔn)法是直接在電感的外壁上用數(shù)字和字符標(biāo)記電感的標(biāo)稱電感，電感單元后用英文字母表示其允許偏差。每個(gè)字母代表的允許偏差如下表所示。例如:560uHK表示標(biāo)稱電感為560uhh，允許偏差為土壤的10%。字符記數(shù)法，字符記數(shù)法根據(jù)——設(shè)定的規(guī)則，將數(shù)字和字符記數(shù)法相結(jié)合，在感應(yīng)器本體上標(biāo)記感應(yīng)器的標(biāo)稱值和允許偏差值。這種標(biāo)記方法通常用于一些低功率電感，其單位通常為nH或pH，N或R代表小數(shù)點(diǎn)。例如，4N7代表4.7nH的電感，4R7代表4.7uH的電感；47N表示電感為47nH，6R8表示電感為6.8uH。使用這種標(biāo)記方法的電感器通常有一個(gè)英文字母后綴來表示允許偏差，每個(gè)字母代表的允許偏差與直接標(biāo)記方法相同(見上表)。色碼法，色碼法是指在電感表面涂上不同顏色的圓環(huán)來表示電感(類似于電阻)。通常，它由四個(gè)顏色環(huán)表示?？拷袘?yīng)器一端的色環(huán)是個(gè)L環(huán)，另一端顯示感應(yīng)器更自然的顏色是后一個(gè)環(huán)。個(gè)L色環(huán)是十位數(shù)，第二個(gè)色環(huán)是一位數(shù)，第三個(gè)色環(huán)是倍數(shù)(單位是11H)，第四個(gè)色環(huán)是錯誤率。各種顏色代表的數(shù)值如表2所示。例如，帶有棕色、黑色、金色和金色圓環(huán)的電感為1LIH，誤差為5%。

帶大家認(rèn)識電感

電感器的三個(gè)主要特性:特性1:電感器電流的逐漸變化。特性2:電感的自感特性會阻礙電流變化。當(dāng)電流突變時(shí)，電感的自感特性會阻礙電流突變，且方向與電流方向相反。特征3:電感類似于電容。電感可以用來儲存能量，它本身不消耗能量。然而，電感和電容是不同的，因?yàn)殡姼幸噪娏鞯男问酱鎯δ芰浚娙菀噪妷?電荷數(shù)的形式存儲能量。因此，電感是電流源，電流源兩端的電流不會突然變化，而電容是電壓源，兩端的電壓不會突然變化。電感原理的理論分析上圖顯示了電感的簡單視圖。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，12V對電感充電，電感將產(chǎn)生與電流方向相反的自感電動勢，阻礙電流變化(自感電動勢的大小受電流變化幅度的影響)。電流變化越明顯，自感電動勢就越明顯。自感電動勢將在電感器兩端產(chǎn)生“上”和“下”的感應(yīng)電壓(如上圖所示)，從而防止12V對其充電，從而抑制電流的突然變化。2上圖中的問題:如上圖所示，如果開關(guān)S2突然關(guān)斷，電感的自感特性會阻礙電流的突變，電感的電動勢與電流方向相反。此時(shí)，?電感兩端將產(chǎn)生“上”、“下”的感應(yīng)電壓——如上圖所示。如果不受限制，這種突然變化的電壓可能會損壞電路上的其他器件。?為了保護(hù)電路上可能存在的其他元件免受自感電動勢的損壞，必須提供一個(gè)釋放自感電動勢的電路，如下圖所示?！矣捎谠黾恿硕O管D3，進(jìn)行箝位保護(hù)，防止自感電動勢感應(yīng)的電壓此時(shí)與e極∴相碰撞，如果電感二次電壓高于(12V±0.7v)，二極管D3導(dǎo)通，電感二次被箝位的較高電壓將被接收到12v電源中，有效保護(hù)電路上的其他器件。

設(shè)計(jì)定制電感

電感值決定轉(zhuǎn)換器中的紋波電流。圖3示出了具有兩個(gè)不同紋波值的偽l-真，一個(gè)是負(fù)載電流的20%，另一個(gè)是負(fù)載電流的80%。有了現(xiàn)關(guān)設(shè)備和高質(zhì)量的輸出電容，任何設(shè)計(jì)都可以很好地工作。紋波為80%的小電感具有更好的磁效率，但峰值電流會更高，輸出電壓紋波會更大。整體性能的真實(shí)數(shù)字可以像[3]中一樣快速地進(jìn)行模擬，并通過測量每種情況下的實(shí)際硬件進(jìn)行驗(yàn)證。在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換器時(shí)，我們可以輕松更換磁性元件，以便快速評估各種設(shè)計(jì)。選擇正確的電感值是一個(gè)迭代過程。在鐵芯和繞組設(shè)計(jì)過程中實(shí)現(xiàn)每個(gè)值之前，選擇的全部意義并不明顯，因此在評估磁迭代之前，不要確定電感的值。

要設(shè)計(jì)的電感器的基本元件如圖4所示。我們需要選擇磁芯面積、匝數(shù)、磁芯材料和間隙來設(shè)計(jì)電感。我們采取的步是選擇磁芯區(qū)域。每種設(shè)計(jì)都可以提供非常寬的磁芯區(qū)域。我們鼓勵初級設(shè)計(jì)師嘗試不同的評估，以快速獲得經(jīng)驗(yàn)并建立知識庫。圖5顯示了選擇范圍。低端受到間隙大小(您不希望它太大)和電感熱性能的限制。如果冷卻效果好并且設(shè)計(jì)空間非常緊湊，您將選擇范圍底部的核心面積值。

醉的大面積是醉的小面積的25倍。超過這個(gè)尺寸，磁芯中的間隙變得太小而無法控制，并且浪費(fèi)了磁芯面積。隨著尺寸越來越大，部件的溫度將降低。大多數(shù)磁學(xué)手冊、教科書和手冊試圖將可用磁芯面積的范圍縮小到給定能量存儲的單一值。這是人為的限制，因?yàn)樵谶@些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則中沒有冷卻輸入。Zui愿意嘗試現(xiàn)有的產(chǎn)品系列，并至少針對幾種不同的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，以理解選擇的意義。

對于降低L電壓的例子，我們首先計(jì)算電感乘以峰值電流的平方。取值7μH，圖3所示的峰值電流為25A。然后將產(chǎn)品標(biāo)繪在圖5的x軸上，所用的小磁芯面積約為0.45cm2。然后選擇的磁芯是Ferroxcube或TDK的RM8磁芯，如圖1所示。內(nèi)核始終可用，是電力行業(yè)的熱門選擇。

電感的特性——電流不能突變

在理解了電感的工作方式之后，我們再來看電感zui重要的特性——電感上的電流不能突變。

在開關(guān)閉合的瞬間，電感上的電流為0A，相當(dāng)于電感開路，這是因?yàn)樗查g的電流急劇變化，會產(chǎn)生巨大的感應(yīng)電流（綠色）來抵抗外部激勵電流（藍(lán)色）；

在達(dá)到穩(wěn)態(tài)的過程中，電感上的電流大小按指數(shù)規(guī)律變化；

在達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，電感上的電流為I=E/R，相當(dāng)于電感短路；

與感應(yīng)電流相呼應(yīng)的是感應(yīng)電動勢，它的作用是對抗E，所以稱為Back EMF（反向電動勢）；

四、到底什么是電感？

電感是用于描述器件對抗電流變化的能力，如果對抗電流變化的能力越強(qiáng)，那么電感的感性越大，反之越小。

對于直流激勵來說，zui終電感呈現(xiàn)為短路狀態(tài)（電壓為0）。但在通電的過程中，電壓和電流不為0，意味著有功率，累積這些能量的過程就是充電，它以磁場的方式儲存起這些能量，在需要的時(shí)候（如外部激勵不能維持穩(wěn)態(tài)情況下的電流大?。┽尫拍芰?。