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工字电感的作用实际上也是电感器的作用,但是,工字电感的作用有自己的一些独特之处,同时,工字电感的作用的有效发挥需要注意使用是的事项。
电感:当线圈通过电流后,在线圈中形成磁场感应,感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。我们把这种电流与线圈的相互作用关系称其为电的感抗,也就是电感,单位是“亨利”(H)。也可利用此性质制成电感元件。
在了解工字电感的作用前,我们先来认识一下工字电感。工型电感具有一般电感没有的特点:工字型电感一般有一个磁芯,磁芯外绕有线圈由接线柱引出,其特征在于所述的磁芯两端各有圆磁片,其截面为一体的工字型。有了工字型线槽,工字型电感既简化了绕线工艺,又提高了磁芯与线圈的耦合,可以节约铜材的使用,在相同电感量中是一种体积 小的电感器。
凭借着自身的优良特点,工字电感的作用很广泛,工工字型电感经常被应用在笔记本型电脑,喷墨打印机,影印机,显示监视器,手机,宽频数据机,游戏机,彩色电视,录放影机,摄影机,微波炉,照明设备,汽车电子产品等多种产品上。
先要有效地发挥工字电感的作用,工字电感在使用过程中要注意的事项:
1电感使用的场合;潮湿与干燥、环境温度的高低、高频或低频环境、要让电感表现的是感性,还是阻抗特性等,都要注意。
2电感的频率特性;在低频时,电感一般呈现电感特性,既只起蓄能,滤高频的特性。但在高频时,它的阻抗特性表现的很明显。有耗能发热,感性效应降低等现象。不同的电感的高频特性都不一样。
3 电感设计要承受的 大电流,及相应的发热情况。
4 使用磁环时,对照上面的磁环部分,找出对应的L值,对应材料的使用范围。
5注意导线(漆包线、纱包或裸导线),常用的漆包线。要找出 适合的线经。
电感器(电感线圈)和变压器均是用绝缘导线(例如漆包线、纱包线等)绕制而成的电磁感应元件,也是电子电路中常用的元器件之一,相关产品如共模滤波器等。
电感(inductance)是闭合回路的一种属性,即当通过闭合回路的电流改变时,会出现电动势来抵抗电流的改变。这种电感称为自感(self-inductance),是闭合回路自己本身的属性。假设一个闭合回路的电流改变,由于感应作用而产生电动势于另外一个闭合回路,这种电感称为互感(mutual inductance)。
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自感与互感
自感
当线圈中有电流通过时,线圈的周围就会产生磁场。当线圈中电流发生变化时,其周围的磁场也产生相应的变化,此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势(感生电动势)(电动势用以表示有源元件理想电源的端电压),这就是自感。
互感
两个电感线圈相互靠近时,一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈,这种影响就是互感。互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈耦合的程度,利用此原理制成的元件叫做互感器。
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小值与 大值
电感L的 小值由所需维持的 小负载电流的要求来决定。流过电感L的电流分为连续和不连续两种工作情况。不管是哪种情况,只要是输入、输出电压保持不变,则电流波形的斜率也不会因为负载电流的减小而改变。
如果负载电流I。逐渐减小,在电感L中的波动电流 小值刚好为零时,定义为临界电流Ioc则Ioc应等于电流峰一峰值的-半,即
Ioc=1/2△iL
当Io 单端正激式转换器的闭环控制电路如图所示。图中Cc为去磁复位绕组△的分布电容。连续状态的传递函数有两个极点;不连续状态的传递函数只有一个极点,如果想在状态转换过程中都能稳定地工作,就必须要进行小心细致的设计。
单端正激式转换器的闭环控制电路
L值的另一个限制因素将出现在应用于多组输出电压的情况。因为控制环只与-个相关的输出端闭环,当此输出端电流低于临界值时,占空比将减少以保持此输出端的电压不变。对于其他的辅助输出端,假定其所带的是恒定负载,在上述占空比下降的情况下,其电压也下降。很明显这不是所希望的,因此在多组输出电压时,为了保持辅助输出电压不变,电感L的值应大于所需的 小值。也就是说,如果辅助电压要保持在一定的波动范围内时,则主输出的电感必须一直超过临界值,即一直在连续状态。
电感的 大值一般受效率、体积和造价的限制,带直流电流运行的大电感的造价是昂贵的。从J眭能上来看,电感L过大将使调节系统的反应速度减慢。因为过大的L在负载出现较大的瞬态变化时限制了输出电流的 大变化率。
电感——整理、梳理者
我们晓得,电生磁、磁生电,两者相辅相成,总是随同显示。当一根导线中拥有恒定电流流过时,总会在导线四周激起恒定的磁场。当我们把这根导线都弯曲成为螺旋线圈时,应用中学学过的电磁感应定律,我们就能断定,螺旋线圈中发生了磁场。接上去,我们将这个螺旋线圈放在某个电流回路中,当这个回路中的直流电变化时(如从小到大或许相反),电感中的磁场也应该会发生变化,变化的磁场会带来变化的“新电流”,由电磁感应定律,这个“新电流”一定和原来的直流电方向相反,从而在短时刻内关于直流电的变化构成一定的抵抗力。只是,一旦变化完成,电流稳固上去,磁场也不再变化,便不再有任何障碍发生。
假如你觉得上面一段描绘很难懂、拗口,我们不妨从另一个角度来说明。假定有一条人工渠,渠边有一个大大的水车,水车很沉重,需求较大流量的渠水才能推动它。首先,渠道中没有水的时节,水车是不会转动的。接下去工人开启闸门开端放水,在刚开始放水的时候,水流会从小到大,那么水车的运转情况是怎样样变化的呢?
水车会随着水的到来而快速旋转和水同步吗?显然不是,由于惯性和阻力的存在,水车会迟缓的开始转动,过一段时刻后才会和水流构成稳固的均衡。在水车 “起步”、开始迟缓转动的过程中,实际上也是水车在阻拦制止水流向前,抵抗水流变化的过程。在水流颠簸、水车转速也稳固后,水和水车构成一种调和共生的关系,就互不干预了。
那么假如关掉闸门呢?关掉闸门后,水会逐步减少,流速也会下降。在水流流速下降的时分,水车并不能快速和水流树立新的均衡,它还会依据之前的速率持续旋转一段时刻,并带动水流在一定时刻内维持之前的速率,接着水车会随着水流迅速降低、水流增加而渐渐中止转动。恰是这种紧张电路中电流的变化幅度的特性,使得电感就像是电路中的一个“整理、梳理者”。
通直流,阻交流
从上面的过程来看,我们完全可以将电感器的作用和水车等同起来,它们的主要作用都是阻止电流(水流)的变化。比如电流由小到大,水流由大到小的过程中,无论是电感器还是水车都存在一种“滞后”作用,它们能在一定时间内抵御这种变化。从另一个角度来说,正因为电感器和水车拥有储存一定能量(惯性)的作用,因此它们才能在变化来临时试图维持原状,但需要说明的是,当能量耗尽后,则只能随波逐流。
说到这里,电感器的特殊作用就非常清晰了——那就是“通直流,阻交流”。为什么这样说呢?如果以水车作为例子的话,直流就是恒定的一个方向的水流,水车虽然在水流开闸后的一小段时间内对水流有阻止,但一旦水车和水流建立平衡,则无论是水车还是水流都会按照规律运动,不再会有阻止发生,这就是“通直流”。作为“阻交流”,试想,如果渠道中的水流一会向左、一会向右,水车在其中也无法正常转动, 后的结果是水渠无法形成正常的运转,这就是电感的“阻交流”作用。
我们在主板上常常可以看到裸露的,有粗壮铜丝缠绕的元件,没错,那就是电感。
电感的“通直阻交”特性,让其在电路中能够发挥巨大的作用。在板卡中,电感多被用在储能、滤波、延迟和振荡等几个方面,是保障板卡稳定、安全运行的重要元件。当然,如果要深入分析这些作用,往往牵涉到很专业的电子知识,本文就不多做介绍了,感兴趣的读者可以自行查阅电路设计的相关内容。
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