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电感(Inductor)是一种电子元件,它能够存储能量在其磁场中,并且对电流的变化产生反抗。电感的基本工作原理是基于法拉第电磁感应定律,当电流通过一个线圈时,它会产生一个磁场,而磁场的改变又会在线圈中产生电动势(EMF),这个电动势会反抗电流的变化。
电感的实质是好多圈导线绕在一个可以导磁的磁环上
电感的两个重要特性
2、电感具有阻止电流变化的特性,流过电感的电流不会发生突变,根据电感的特性,在电子产品中常作为滤波线圈、谐振线圈 等。
感抗
电感的感抗是电感对交流电流的阻碍作用,它描述了电感元件在交流电路中对电流变化的抵抗程度,与电感量和交流电频率成正比。
计算公式如下:
XL —感抗,单位是欧姆(Ω),它只适用于交流电路,因为它是由电流变化产生的 ω —角频率,单位是弧度每秒(rad/s),ω= 2πf f —交流电的频率,单位时赫兹(Hz) L —电感的电感量,单位是亨(H)
感抗的大小取决于两个因素:电感量L和交流电的频率f。电感量越大或频率越高,感抗就越大。这意味着在高频交流电流中,电感对其阻碍作用更显著。
由于电感的感抗,通过电感的电压和电流会出现相位差,这是交流电路中电感特性的一个标志。具体来说,电感会使电流滞后于电压,即电流的波峰会比电压的波峰出现得更晚。
电压的瞬时值表达式:
电流的瞬时值表达式:
对于纯电感电路,电流滞后电压 90度,如向量图所示:
当交流电流通过电感时,电感会将电能转换为磁能储存起来,并在适当的时候再释放出来。这种能量转换过程与电感量有关,电感量越大,储存的能量也越多。
电感分类
屏蔽电感 > CD系列电感 、0603系列 (做电源推荐用一体成型电感)
直插:工字电感、绕线电感
自谐振频率
电感的自谐振频率(SRF)是指在电感器内部,由于寄生电容的存在,与本征电感发生谐振的频率点。电感器的自谐振频率可以通过公式计算得出:
当工作频率低于自谐振频率时,电感器件表现出电感性,其阻抗随着频率的升高而增大。当工作频率高于自谐振频率时,电感器件表现出电容性,其阻抗随着频率的升高而减小。
在实际应用中,通常建议选择自谐振频率远高于工作频率的电感,这样可以确保电感在其工作频率范围内表现出较为理想的电感性。按照经验值,电感的工作频率一般选择为SRF的1/10以下,这样可以使电感受寄生电容的影响较小,电感值相对来说更精确。
自谐振频率的存在会影响电感的性能,包括其阻抗、能量损耗以及电感值本身。在某些类型的电感器中,如铁氧体电感,其电感值可能会随频率的增加而变化,这主要是由于材料的磁导率随频率的变化而变化所引起的。
- Author:黄光灿
- URL:guangcan.icu/article/2c904a25-4b8e-45f9-826d-8eeee8ef9918
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