電感是開關(guān)電源中常用的元件,由于它的電流、電壓相位不同,所以理論上損耗為零。電感常為儲能元件,具有“來拒去留”的特點(diǎn),常與電容一起用在輸入濾波和輸出濾波電路上,用來平滑電流。
電感為磁性元件,自然有磁飽和的問題。有的應(yīng)用允許電感飽和,有的應(yīng)用允許電感從一定電流值開始進(jìn)入飽和,也有的應(yīng)用不允許電感出現(xiàn)飽和,這要求在具體線路中進(jìn)行區(qū)分。大多數(shù)情況下,電感工作在“線性區(qū)”,此時(shí)電感值為一常數(shù),不隨著端電壓與電流而變化。但是,開關(guān)電源存在一個(gè)不可忽視的問題,即電感的繞線將導(dǎo)致兩個(gè)分布參數(shù)(或寄生參數(shù)),一個(gè)是不可避免的繞線電阻,另一個(gè)是與繞制工藝、材料有關(guān)的分布式雜散電容。雜散電容在低頻時(shí)影響不大,但隨頻率的提高而漸顯出來,當(dāng)頻率高到某個(gè)值以上時(shí),電感也許變成電容特性了。如果將雜散電容“集中”為一個(gè)電容,則從電感的等效電路可以看出在某一頻率后所呈現(xiàn)的電容特性。
當(dāng)分析電感在線路中的工作狀況時(shí),一定要考慮下面幾個(gè)特點(diǎn):
1.當(dāng)電感l(wèi)中有電流i流過時(shí),電感儲存的能量為:e=0.5×l×i2(1)
2.在一個(gè)開關(guān)周期中,電感電流的變化(紋波電流峰峰值)與電感兩端電壓的關(guān)系為:v=(l×di)/dt(2)由此可看出,紋波電流的大小跟電感值有關(guān)。
3.電感器也有充、放電壓過程。電感上的電流與電壓的積分(伏·秒)成正比。只要電感電壓變化,電流變化率di/dt也將變化;正向電壓使電流線性上升,反向電壓使電流線性下降。