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工字電感規(guī)格表:
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工字電感的作用實(shí)際上也是電感器的作用,但是,工字電感的作用有自己的一些獨(dú)特之處,同時(shí),工字電感的作用的有效發(fā)揮需要注意使用是的事項(xiàng)。
工在了解工字電感的作用前,我們先來(lái)認(rèn)識(shí)一下工字電感。字型電感具有一般電感沒有的特點(diǎn):工字型電感一般有一根磁芯,磁芯外繞有線圈由接線柱引出,其特征在于所述的磁芯兩端各有圓磁片,其截面為一體的工字型。有了工字型線槽,工字型電感既簡(jiǎn)化了繞線工藝,又提高了磁芯與線圈的耦合,可以節(jié)約銅材的使用,在相同電感量中是一種體積最小的電感器。
憑借著自身的優(yōu)良特點(diǎn),工字電感的作用十分廣泛,工工字型電感經(jīng)常被應(yīng)用在筆記本型電腦,噴墨打印機(jī),影印機(jī),顯示監(jiān)視器,手機(jī),寬頻數(shù)據(jù)機(jī),游戲機(jī),彩色電視,錄放影機(jī),攝影機(jī),微波爐,照明設(shè)備,汽車電子產(chǎn)品等多種產(chǎn)品上。
先要有效地發(fā)揮工字電感的作用,工字電感在使用過(guò)程中要注意的事項(xiàng):
1電感使用的場(chǎng)合;潮濕與干燥、環(huán)境溫度的高低、高頻或低頻環(huán)境、要讓電感表現(xiàn)的是感性,還是阻抗特性等,都要注意。
2電感的頻率特性;在低頻時(shí),電感一般呈現(xiàn)電感特性,既只起蓄能,濾高頻的特性。但在高頻時(shí),它的阻抗特性表現(xiàn)的很明顯。有耗能發(fā)熱,感性效應(yīng)降低等現(xiàn)象。不同的電感的高頻特性都不一樣。
3 電感設(shè)計(jì)要承受的最大電流,及相應(yīng)的發(fā)熱情況。
4 使用磁環(huán)時(shí),對(duì)照上面的磁環(huán)部分,找出對(duì)應(yīng)的L值,對(duì)應(yīng)材料的使用范圍。
5注意導(dǎo)線(漆包線、紗包或裸導(dǎo)線),常用的漆包線。要找出最適合的線經(jīng)。
電感:當(dāng)線圈通過(guò)電流后,在線圈中形成磁場(chǎng)感應(yīng),感應(yīng)磁場(chǎng)又會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流來(lái)抵制通過(guò)線圈中的電流。我們把這種電流與線圈的相互作用關(guān)系稱其為電的感抗,也就是電感,單位是“亨利”(H)。也可利用此性質(zhì)制成電感元件。
電感器(電感線圈)和變壓器均是用絕緣導(dǎo)線(例如漆包線、紗包線等)繞制而成的電磁感應(yīng)元件,也是電子電路中常用的元器件之一,相關(guān)產(chǎn)品如共模濾波器等。
電感(inductance)是閉合回路的一種屬性,即當(dāng)通過(guò)閉合回路的電流改變時(shí),會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)勢(shì)來(lái)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(gè)閉合回路的電流改變,由于感應(yīng)作用而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)于另外一個(gè)閉合回路,這種電感稱為互感(mutual inductance)。
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自感與互感
自感
當(dāng)線圈中有電流通過(guò)時(shí),線圈的周圍就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)線圈中電流發(fā)生變化時(shí),其周圍的磁場(chǎng)也產(chǎn)生相應(yīng)的變化,此變化的磁場(chǎng)可使線圈自身產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(感生電動(dòng)勢(shì))(電動(dòng)勢(shì)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(gè)電感線圈相互靠近時(shí),一個(gè)電感線圈的磁場(chǎng)變化將影響另一個(gè)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(gè)電感線圈耦合的程度,利用此原理制成的元件叫做互感器。
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最小值與最大值
電感L的最小值由所需維持的最小負(fù)載電流的要求來(lái)決定。流過(guò)電感L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(huì)因?yàn)樨?fù)載電流的減小而改變。
如果負(fù)載電流I。逐漸減小,在電感L中的波動(dòng)電流最小值剛好為零時(shí),定義為臨界電流Ioc則Ioc應(yīng)等于電流峰一峰值的-半,即
Ioc=1/2△iL
當(dāng)Io<Ioc時(shí),iL將進(jìn)人不連續(xù)狀態(tài)Io≥Ioc時(shí)iL為連續(xù)狀態(tài)。
單端正激式轉(zhuǎn)換器的閉環(huán)控制電路如圖所示。圖中Cc為去磁復(fù)位繞組△的分布電容。連續(xù)狀態(tài)的傳遞函數(shù)有兩個(gè)極點(diǎn);不連續(xù)狀態(tài)的傳遞函數(shù)只有一個(gè)極點(diǎn),如果想在狀態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程中都能穩(wěn)定地工作,就必須要進(jìn)行小心細(xì)致的設(shè)計(jì)。
單端正激式轉(zhuǎn)換器的閉環(huán)控制電路
L值的另一個(gè)限制因素將出現(xiàn)在應(yīng)用于多組輸出電壓的情況。因?yàn)榭刂骗h(huán)只與-個(gè)相關(guān)的輸出端閉環(huán),當(dāng)此輸出端電流低于臨界值時(shí),占空比將減少以保持此輸出端的電壓不變。對(duì)于其他的輔助輸出端,假定其所帶的是恒定負(fù)載,在上述占空比下降的情況下,其電壓也下降。很明顯這不是所希望的,因此在多組輸出電壓時(shí),為了保持輔助輸出電壓不變,電感L的值應(yīng)大于所需的最小值。也就是說(shuō),如果輔助電壓要保持在一定的波動(dòng)范圍內(nèi)時(shí),則主輸出的電感必須一直超過(guò)臨界值,即一直在連續(xù)狀態(tài)。
電感的最大值一般受效率、體積和造價(jià)的限制,帶直流電流運(yùn)行的大電感的造價(jià)是昂貴的。從J眭能上來(lái)看,電感L過(guò)大將使調(diào)節(jié)系統(tǒng)的反應(yīng)速度減慢。因?yàn)檫^(guò)大的L在負(fù)載出現(xiàn)較大的瞬態(tài)變化時(shí)限制了輸出電流的最大變化率。
電感——整理、梳理者
我們曉得,電生磁、磁生電,兩者相輔相成,總是隨同顯示。當(dāng)一根導(dǎo)線中擁有恒定電流流過(guò)時(shí),總會(huì)在導(dǎo)線四周激起恒定的磁場(chǎng)。當(dāng)我們把這根導(dǎo)線都彎曲成為螺旋線圈時(shí),應(yīng)用中學(xué)學(xué)過(guò)的電磁感應(yīng)定律,我們就能斷定,螺旋線圈中發(fā)生了磁場(chǎng)。接上去,我們將這個(gè)螺旋線圈放在某個(gè)電流回路中,當(dāng)這個(gè)回路中的直流電變化時(shí)(如從小到大或許相反),電感中的磁場(chǎng)也應(yīng)該會(huì)發(fā)生變化,變化的磁場(chǎng)會(huì)帶來(lái)變化的“新電流”,由電磁感應(yīng)定律,這個(gè)“新電流”一定和原來(lái)的直流電方向相反,從而在短時(shí)刻內(nèi)關(guān)于直流電的變化構(gòu)成一定的抵抗力。只是,一旦變化完成,電流穩(wěn)固上去,磁場(chǎng)也不再變化,便不再有任何障礙發(fā)生。
假如你覺得上面一段描繪十分難懂、拗口,我們不妨從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)明。假定有一條人工渠,渠邊有一個(gè)大大的水車,水車很沉重,需求較大流量的渠水才能推動(dòng)它。首先,渠道中沒有水的時(shí)節(jié),水車是不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)的。接下去工人開啟閘門開端放水,在剛開始放水的時(shí)候,水流會(huì)從小到大,那么水車的運(yùn)轉(zhuǎn)情況是怎樣樣變化的呢?
水車會(huì)隨著水的到來(lái)而快速旋轉(zhuǎn)和水同步嗎?顯然不是,由于慣性和阻力的存在,水車會(huì)遲緩的開始轉(zhuǎn)動(dòng),過(guò)一段時(shí)刻后才會(huì)和水流構(gòu)成穩(wěn)固的均衡。在水車 “起步”、開始遲緩轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,實(shí)際上也是水車在阻攔制止水流向前,抵抗水流變化的過(guò)程。在水流顛簸、水車轉(zhuǎn)速也穩(wěn)固后,水和水車構(gòu)成一種調(diào)和共生的關(guān)系,就互不干預(yù)了。
那么假如關(guān)掉閘門呢?關(guān)掉閘門后,水會(huì)逐步減少,流速也會(huì)下降。在水流流速下降的時(shí)分,水車并不能快速和水流樹立新的均衡,它還會(huì)依據(jù)之前的速率持續(xù)旋轉(zhuǎn)一段時(shí)刻,并帶動(dòng)水流在一定時(shí)刻內(nèi)維持之前的速率,接著水車會(huì)隨著水流迅速降低、水流增加而漸漸中止轉(zhuǎn)動(dòng)。恰是這種緊張電路中電流的變化幅度的特性,使得電感就像是電路中的一個(gè)“整理、梳理者”。
通直流,阻交流
從上面的過(guò)程來(lái)看,我們完全可以將電感器的作用和水車等同起來(lái),它們的核心作用都是阻止電流(水流)的變化。比如電流由小到大,水流由大到小的過(guò)程中,無(wú)論是電感器還是水車都存在一種“滯后”作用,它們能在一定時(shí)間內(nèi)抵御這種變化。從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō),正因?yàn)殡姼衅骱退嚀碛袃?chǔ)存一定能量(慣性)的作用,因此它們才能在變化來(lái)臨時(shí)試圖維持原狀,但需要說(shuō)明的是,當(dāng)能量耗盡后,則只能隨波逐流。
說(shuō)到這里,電感器的特別作用就非常清晰了——那就是“通直流,阻交流”。為什么這樣說(shuō)呢?如果以水車作為例子的話,直流就是恒定的一個(gè)方向的水流,水車雖然在水流開閘后的一小段時(shí)間內(nèi)對(duì)水流有阻止,但一旦水車和水流建立平衡,則無(wú)論是水車還是水流都會(huì)按照規(guī)律運(yùn)動(dòng),不再會(huì)有阻止發(fā)生,這就是“通直流”。作為“阻交流”,試想,如果渠道中的水流一會(huì)向左、一會(huì)向右,水車在其中也無(wú)法正常轉(zhuǎn)動(dòng),最后的結(jié)果是水渠無(wú)法形成正常的運(yùn)轉(zhuǎn),這就是電感的“阻交流”作用。
我們?cè)谥靼迳铣3?梢钥吹铰懵兜?,有粗壯銅絲纏繞的元件,沒錯(cuò),那就是電感。
電感的“通直阻交”特性,讓其在電路中能夠發(fā)揮巨大的作用。在板卡中,電感多被用在儲(chǔ)能、濾波、延遲和振蕩等幾個(gè)方面,是保障板卡穩(wěn)定、安全運(yùn)行的重要元件。當(dāng)然,如果要深入分析這些作用,往往牽涉到很專業(yè)的電子知識(shí),本文就不多做介紹了,感興趣的讀者可以自行查閱電路設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容。
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