电感

不羁岁月 提交于 2019-12-17 06:04:06

DC-DC电源电路中电感需要降额使用(50%--70%左右)

磁珠一般在百兆情况下的阻抗为几十到几百欧为的是去掉高频的干扰信号

插入磁心材料可以在不增大体积和重量的情况小增大电感值

 

当恒定电流流过线圈时,根据右手螺旋定则,会形成一个静磁场。而电感中流过交变电流,产生的磁场就是交变磁场,变化的磁场产生电场,线圈上就有反向感应电动势,产生感应电流

 

不同结构的电感

 

 

绕线电感:插件和片式

 

 

叠层电感:铁氧体和陶瓷

 

 

薄膜电感:薄膜工艺

 

 

一体成型:压制成型

 

 

电感损耗

 

 

电感值越大其对应的自谐振频率往往越小,额定电流越小,直流电阻越大。

由于Cp的存在,与L一起构成了一个谐振电路,其谐振频率便是电感的自谐振频率。在自谐振频率前,电感的阻抗随着频率增加而变大;在自谐振频率后,电感的阻抗随着频率增加而变小,就呈现容性。通常来讲,由于寄生电容的影响,电感值(inductance)越大,自谐振频率(SRF)越低

 

DC电源使用时,其自谐频率需要为工作频率的10倍以上为佳

 

      

 

                                        

 

 

感抗和阻抗的比值

电感的Q值,电感储存功率与损耗功率的比,Q值越高,电感的损耗相对越低整体效率越高

 

 

电感选型原则和注意事项

  1. 电感量及允许误差
    电感量系指产品技术规范所要求的频率测量的电感标称数值。电感是以亨利、毫亨、微亨、纳亨为量值单位,误差细分为:F级(±1%);G级(±2%);H级(±3%);J级(±5%);K级(±10%);L级(±15%);M级(±20%);P级(±25%);N级(±30%);最常用的是J 、K、M级。
    2.额定工作电流
    取电感器额定电流的1.25~1.5倍为最大工作电流,一般应降额50%使用方较为安全,一般在工程实际应用上,只测量电感的饱和电流,然后取其80%作为额定电流。
    3.直流电阻
    除功率电感器不测直流电阻(只检查导线规格),其它电感器按要求须规定最大直流电阻,一般越小越好。
    4.测试频率
    正确测量电感器L 、Q、DCR值,须先按规定在被测电感上施加交变电流,电流的频率越接近该电感的实际工作频率越好。
    5.电感量的稳定性
    电感器因为环境温度变化1℃所产生电感量的变化△L/△t与原有电感量L值的比值为电感的温度系a1,a1=△L/L*△t。除电感温度系数可决定其稳定性外,还应重视由于机械振动和时效老化所引起的电感量的变化。
    6.电感封装尺寸
    电感封装一般包括贴片封装与插件封装。做物料清单中如果把封装描述清楚,可以减少用错材料的机率。电感的封装形式也就是指是电感的形状及体积大小的一种描述。

 

电感量L  允许误差  感抗XL  品质因数Q   分布电容Cp   直流电阻DCR   额定电流Ia

 

 

 

                   

共模电感选型需要注意一下几点:

· 直流阻抗要低,不能对电压或有用信号产生较大影响;

· 用于电源线的话,要考虑额定电压和电流,满足工作要求;

· 通过测试确定共模干扰的频段,在该频段内共模阻抗应该较高;

· 差模阻抗要小,不能对差分信号的质量产生较大影响;

 

 

电感的自谐频率最好大于10倍的开关频率,L越大,储能能力越强,纹波越小,所需的滤波电容也就小。

 

 

 

         

 

 

从构成上来看,磁珠是由氧磁体组成,而电感则是由磁芯和线圈组成。

从原理上来看,磁珠是把交流信号转化为热能,电感是把交流存储起来并缓慢释放出去。

从功能上来看,磁珠是用来吸收超高频信号(例如RF电路,PLL,振荡电路等),而电感是一种储能元件,用在LC振荡电路、中低频滤波电路等,其应用频率范围很少超过50MHz。

 

对于开关电源的磁珠注意事项开关电源的工作频率  工作电流  去噪的磁珠DCR特性  磁珠的尺寸应越大越好   磁珠的抗阻曲线要尽量平坦 在应用中,应选择谐振频率点高于工作频率的电感为电源滤波谐振频率之前的感抗和电感值随频率变化大致呈现出线性

 

高频信号:信号的工作频率  信号电流   不需要考虑磁珠DCR,磁珠的尺寸要越小越好。最后就是磁珠的阻抗曲线要尽量陡峭,以避免影响信号完整性。

 

DC-DC电源啸叫原因

DC内部有一个限流保护电路,当负载超过IC内部的开关(MOS)电流时,限流检测电路判断负载电流过大,会立即调整DAC内部开关占空比,或者立即停止开关工作,直到检测负载电流在标准范围内时,在重新启动正常的工作开关。从停止开关到重启开关的时间周期正好是几KHZ的频率,正因为这个周期的开关频率产生啸叫

 

 

 

 

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