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功率电感在电路系统中的特点

导读: 所谓功率电感,一般指那些电流较大的电感,除了电感量之外,还要考虑通过电流大小。当然如果电感的电流较大,而电压也很高,就是大功率电感了。

任何电感通电时都有一定的功率,此功率一般是是无功功率,如果考虑电感导线的直流电阻,工作时也消耗一定的有功功率;但若电感中通过的电流比导线容许通过的电流小很多,一般不称为“功率电感”,所谓功率电感,一般指那些电流较大的电感,除了电感量之外,还要考虑通过电流大小。当然如果电感的电流较大,而电压也很高,就是大功率电感了。

功率电感是分带磁罩和不带磁罩两种,主要由磁芯和铜线组成。具有高功率,高饱和电流,低阻抗之特性。 在电路中主要起滤波和振荡作用。一般电子线路中的电感是空心线圈,或带有磁芯的线圈,只能通过较小的电流,承受较低的电压;而功率电感也有空心线圈的,也有带磁芯的,主要特点是用粗导线绕制,可承受数十安,数百,数千,甚至于数万安。表面贴装高功率电感,具有小型化,高品质,高能量储存和低阻值特性,有高频,高Q值,高可靠性,抗电磁干扰,独有的磁屏蔽结构。

从结构上来说,功率电感和叠层扼流电感需要优化电极结构以便产品内部磁场更加均匀,提高产品的磁饱和特性,即提高使电感量下降一定幅度时加载的电流。从产品应用上看,普通铁氧体电感一般用于几十MHz以下信号线的谐振滤波,叠层扼流电感一般用于电源线路的扼流及数字模拟区之间的隔离,叠层功率电感则一般用于DC-DC回路,起储能、减小纹波电流的作用。从电流上来说的话,功率电感的额定电流可以达到1A左右,叠层扼流电感额定电流一般为几十至几百毫安,普通铁氧体电感的额定电流一般低于几十毫安。

功率电感是一种储能元件,用在LC振荡电路、中低频的滤波电路,DC-DC能量转换等等,其应用频率范围很少超过50MHz。从阻抗频率曲线图可知,工作频率低于谐振频率时,电感器件表现出电感性,阻抗随着频率的升高而增大,当工作频率高于谐振频率时,电感器件表现出电容性,阻抗随着频率的升高而减小。

在为电源滤波选用电感时应选择谐振频率点高于工作频率的电感,同时需要注意以下几点。 ①电感与电容组成低通滤波器时,电感值是一个很关键的参数。电感器件资料标称的电感值,是工作频率低于谐振频率点的值,如果工作频率高于谐振频率,则电感值将会随着工作频率的升高而急剧减小,逐步呈现电容性。 ②电感用于电源滤波时,需要考虑由于其直流电阻而引起的压降。 ③用于电源滤波时,电感的工作电流必须小于额定电流。如果工作电流大于额定电流,电感未必会损坏,但是电感值可能低于标称值。

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