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發(fā)布時間:2020-11-28 08:01  
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電感參數(shù)選取
電感參數(shù)有感值和容差(Tolerance)外,電感還有以下重要參數(shù):自激頻率(Self-resonant frequency,fo),DCR,飽和電流(Saturation current,ISAT)和均方根電流(RMS current,IRMS)。電感的定義導(dǎo)體的一種性質(zhì),用導(dǎo)體中感生的電動勢或電壓與產(chǎn)生此電壓的電流變化率之比來量度。盡管參數(shù)很多,但準(zhǔn)則只有一條:盡量保證fsw下電感的阻抗小,讓實際電路和理想模型吻合,降低電感的功耗和熱量,提高電源的效率。

開關(guān)電源
開關(guān)電源(SMPS, Switched-Mode Power Supply)是一種非常的電源變換器,其理論值更是接近100%,種類繁多。按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分,有Boost、Charge-pump等;按開關(guān)控制方式分,有PWM、PFM;按開關(guān)管類別分,有BJT、FET、IGBT等。本次討論以數(shù)據(jù)卡電源管理常用的PWM控制Boost型為主。當(dāng)電感電路中,有突變的電流,此時電感就會阻止該突變,讓其保持平穩(wěn)。
開關(guān)電源的主要部件包括:輸入源、開關(guān)管、儲能電感、控制電路、二極管、負(fù)載和輸出電容。目前絕大部分半導(dǎo)體廠商會將開關(guān)管、控制電路、二極管集成到一顆CMOS/Bipolar工藝的電源管理IC中,極大簡化了外部電路。其中儲能電感作為開關(guān)電源的一個關(guān)鍵器件,對電源性能的好壞有重要作用,同時也是產(chǎn)品設(shè)計工程師重點關(guān)注和調(diào)試的對象。科學(xué)家讓電流流過導(dǎo)線的時候,偶然發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)線發(fā)熱、電磁感應(yīng)現(xiàn)象,進(jìn)而發(fā)明了電阻、電感。隨著像手機(jī)、PMP、數(shù)據(jù)卡為代表的消費類電子設(shè)備的尺寸正朝著輕、薄、小巧、時尚的趨勢發(fā)展,而這正與產(chǎn)品性能越強(qiáng)所要的更大容量、更大尺寸的電感和電容矛盾。因此,如何在保證產(chǎn)品性能的前提下,減小開關(guān)電源電感的尺寸(所占據(jù)的PCB面積和高度)是本文要討論的一個重要命題,設(shè)計者將不得不在電路性能和電感參數(shù)間進(jìn)行折中(Tradeoff)。
任何事物都具有兩面性,開關(guān)電源也不例外。壞的PCB布局布線設(shè)計不但會降低開關(guān)電源的性能,更會強(qiáng)化EMC、EMI、地彈(grounding)等。在對開關(guān)電源進(jìn)行布局布線時應(yīng)注意的問題和遵循的原則也是本文要討論的另一重要命題。

常見的磁芯磁環(huán)
鐵粉芯系列:材質(zhì)有:-2材(紅/透明)、-8材(黃/紅)、-18材(綠/紅)、-26材(黃/白)、-28材(灰/綠)、-33材(灰/黃)、-38材(灰/ 黑)、-40材(綠/黃)、-45材(黑色)、-52材(綠/藍(lán));尺寸:外徑大小從30到400D(注解:外徑從7.8mm到102mm)。變得比較純凈的直流電流通過電感時,其中的交流干擾信號也被變成磁感和熱能,頻率較高的容易被電感阻抗,這就可以抑制較高頻率的干擾信號。
鐵系列:主要u值有:60、75、90、125;尺寸:外徑大小從3.5mm到77.8mm。
兩種產(chǎn)品的規(guī)格除了主要的環(huán)形外,另有E形,棒形等,還可以根據(jù)客戶提供的各項參數(shù)定做。它們廣泛應(yīng)用于計算機(jī)主機(jī)板,計算機(jī)電源,電源供應(yīng)器,手機(jī)充電器,燈飾變壓調(diào)光器,不間斷電源(UPS),各種家用電器控制板等。

電感的工作原理
電感是導(dǎo)線內(nèi)通過交流電流時,在導(dǎo)線的內(nèi)部周圍產(chǎn)生交變磁通,導(dǎo)線的磁通量與生產(chǎn)此磁通的電流之比。當(dāng)電感中通過直流電流時,其周圍只呈現(xiàn)固定的磁力線,不隨時間而變化;可是當(dāng)在線圈中通過交流電流時,其周圍將呈現(xiàn)出隨時間而變化的磁力線。
根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律---磁生電來分析,變化的磁力線在線圈兩端會產(chǎn)生感應(yīng)電勢,此感應(yīng)電勢相當(dāng)于一個“新電源”。當(dāng)形成閉合回路時,此感應(yīng)電勢就要產(chǎn)生感應(yīng)電流。由楞次定律知道感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁力線總量要力圖阻止磁力線的變化的。電感片狀電感:電感量:10NH~1MH材料:鐵氧體繞線型陶瓷疊層精度:J=±5%K=±10%M=±20%尺寸:04020603080510081206121018121008=2。磁力線變化來源于外加交變電源的變化,故從客觀效果看,電感線圈有阻止交流電路中電流變化的特性。電感線圈有與力學(xué)中的慣性相類似的特性,在電學(xué)上取名為“自感應(yīng)”,通常在拉開閘刀開關(guān)或接通閘刀開關(guān)的瞬間,會發(fā)生火花,這自感現(xiàn)象產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢所造成的。
電感器具有阻止交流電通過而讓直流電順利通過的特性,頻率越高,線圈阻抗越大。因此,電感器的主要功能是對交流信號進(jìn)行隔離、濾波或與電容器、電阻器等組成諧振電路。
