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电感器的基本原理

文章来源:智成电子 人气: 395 发表时间: 12-01

电感器,和电容器、电阻器一起,是电子学三大基本无源器件;电感器的功效就是以磁场能的方式储存电能量。

以圆柱状线圈为例,简要介绍下电感器的基本原理:

以上图所示,当恒定电流流过线圈时,依据右手螺旋定则,会形成一个图例方向的静磁场。而电感器中流过交变电流,产生的磁场便是交变磁场,变化的磁场产生电场,线圈上就有感应电动势,产生感应电流:

·电流变大时,磁场强大,磁场变化方向和原磁场方向相同,依据左手螺旋定则,产生的感应电流和原电流方向相反,电感电流减小;

·电流变小时,磁场减弱,磁场变化方向和原磁场方向相反,依据左手螺旋定则,产生的感应电流和原电流方向相同,电感电流增大。

以上就是楞次定律,最后效果便是电感器会阻碍流过的电流产生转变,就是电感器对交变电流呈高阻抗。相同的电感器,电流变化率越大,产生的感应电流越多,那么电感器呈现的阻抗就越高;TDK代理商智成电子告诉你假如相同的电流变化率,不同的电感器,假如产生的感应电流越多,那么电感器呈现的阻抗就越高。

因此,电感器的阻抗于2个因素有关:一是频率;二是电感器的固有属性,也就电感器的值,又称为电感器。依据理论推导,圆柱型线圈的电感公式如下:

可以看出电感大小与线圈的尺寸及替芯的材料相关。
具体电感的特点不仅仅有电感的作用,也有其他因素,如:
绕制线圈的导线不是理想导体,存在一定的电阻;
电感的磁芯存在一定的热损耗;
电感内部导体之间存在分布电容。
因此,要用一个比较复杂的模型来表示具体电感,常见的等效模型如下:

等效模型方式可能不同,但要反映了消耗和分布电容。依据等效模型,能够定义具体电感的两大关键参数。

自谐振频率(Self-ResonanceFrequency)

因为Cp的存有,与L一起形成了一个谐振电路,其谐振频率就是电感的自谐振频率。在自谐振频率前,电感的阻抗随着频率增加而增大;在自谐振频率后,电感的阻抗随着频率增加而缩小,就呈现容性。

品质因素(QualityFactor)

也就是电感的Q值,电感储存功率与消耗功率的比,Q值越大,电感的消耗越小,和电感的直流阻抗紧密相关的参数。自谐振频率和Q值是高频电感的关键参数

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