電感是閉合回路的一種屬性,即當通過閉合回路的電流改變時,
會出現(xiàn)電動勢來抵抗電流的改變。這種電感稱為自感(self-inductance),是閉合回路自己本身的屬性。假設(shè)一個閉合回路的電流改變,由于感應(yīng)作用而產(chǎn)生電動勢于另外一個閉合回路,這種電感稱為互感(mutualinductance)。
自感
當線圈中有電流通過時,線圈的周圍就會產(chǎn)生磁場。當線圈中電流發(fā)生變化時,其周圍的磁場也產(chǎn)生相應(yīng)的變化,此變化的磁場可使線圈自身產(chǎn)生感應(yīng)電動勢(感生電動勢)(電動勢用以表示有源元件理想電源的端電壓),這就是自感。
互感
兩個電感線圈相互靠近時,一個電感線圈的磁場變化將影響另一個電感線圈,這種影響就是互感?;ジ械拇笮∪Q于電感線圈的自感與兩個電感線圈耦合的程度,利用此原理制成的元件叫做互感器。
基本結(jié)構(gòu)
電感可由電導材料盤繞磁芯制成,典型的如銅線,
也可把磁芯去掉或者用鐵磁性材料代替。比空氣的磁導率高的芯材料可以把磁場更緊密的約束在電感元件周圍,因而增大了電感。電感有很多種,大多以外層瓷釉線圈(enamelcoated wire)環(huán)繞鐵素體(ferrite)線軸制成,而有些防護電感把線圈完全置于鐵素體內(nèi)。一些電感元件的芯可以調(diào)節(jié)。由此可以改變電感大小。小電感能直接蝕刻在pcb板上,用一種鋪設(shè)螺旋軌跡的方法。小值電感也可用以制造晶體管同樣的工藝制造在集成電路中。在這些應(yīng)用中,鋁互連線被經(jīng)常用做傳導材料。不管用何種方法,基于實際的約束應(yīng)用Zui多的還是一種叫做“旋轉(zhuǎn)子”的電路,它用一個電容和主動元件表現(xiàn)出與電感元件相同的特性。用于隔高頻的電感元件經(jīng)常用一根穿過磁柱或磁珠的金屬絲構(gòu)成。
電感特性
電感是衡量線圈產(chǎn)生電磁感應(yīng)能力的物理量。當線圈通入非穩(wěn)態(tài)電流時,周圍就會產(chǎn)生變化的磁場。通入線圈的功率越大,激勵出來的磁場強度越高,反之則?。ù鸥袘?yīng)強度達到飽和之前)。
電感一般分為空芯電感和磁芯電感兩種??招倦姼械碾姼辛渴且粋€定值常數(shù),應(yīng)用簡單。
大型磁芯電感在工業(yè)中應(yīng)用的更多,電感量值的準確與否是關(guān)鍵性問題,無論從理論上還是實際應(yīng)用中都有重大的意義。
通過公式l=μ×ae*n2/l·進行分析。l表示電感量、μ表示磁心的磁導率、ae表示磁心的截面積、n表示線圈的匝數(shù)、lm表示磁心的磁路長度。由此可知,當某個電感生產(chǎn)成型后,ae、n、lm都為定值,那么影響電感出廠后量值的就只有磁導率μ了。[1]
電感極值
Zui小值與Zui大值:
電感(l)的Zui小值由所需維持的Zui小負載電流的要求來決定。
流過電感l(wèi)的電流分為連續(xù)和不連續(xù)兩種工作情況。不管是哪種情況,只要是輸入、輸出電壓保持不變,則電流波形的斜率也不會因為負載電流的減小而改變。
如果負載電流i逐漸減小,在電感l(wèi)中的波動電流Zui小值剛好為零時,定義為臨界電流ioc則ioc應(yīng)等于電流峰一峰值的-半,即
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