文档介绍:如今,随着传输数据流的需要,电子产品的耗电量与日俱增,开关电源的频率也越来越高,并且对整
,在工业,自动化
和DC—DC 到60A 电流大小的范围内对电感提出了更高的要求。
电感在电子三组件电感、电容与电阻之中,乃居于产品设计转换的关键地位,电感类组件,必须经过一
一的设计与测试才能决定。考虑到目前电感器繁多的规格和种类,在下一代电子产品设计中为电源转换电路
选择一个好的电感并不简单,设计者必须在了解电感理论的基础上,再根据结构,额定电流,磁芯材料,磁
芯损耗,温度和饱和电流综合评价,选择最佳电感参数。另外值得庆幸的是,许多电感供货商都提供尺寸和
性能优秀的产品,甚至还可以修改产品参数以满足用户需求的服务。
电感简介
电感、电阻和电容合称为三大被动组件,其电器特性虽然各有不同,但却都是3C产品中不可或缺的关键
组件。电感的主要功能为稳定电流与去除噪声,另可搭配电阻与电容展现多种功能,故在机器、设备、消费性
电子、电力配输与抑制电磁辐射方面被广泛运用。对电感的需求亦因而与日俱增。
电感的上游主要是以镍锌与锰锌铁氧体磁芯两大系列为主,因材料特性之不同,分别应用于信息和通讯产
品上。铁氧体磁芯(Ferrite Core)是以高温烧成的金属氧化物,主要作为高频线圈及变压器等产品之磁芯。
电感的发展趋势主要是因应系统产品的发展而变化。在计算机及其周边信息产品方面,由于对空间需求的迫
切性不高,电感的发展以朝向产品体积小型化与发展排列式芯片电感为主。在通讯产品方面,由于该类产品对
空间需求迫切度高,因此电感器除了朝向小型化发展外,亦需进一步开发整合型组件以因应产品的需求;此外,
为因应产品高频化的发展,电感亦需提高其使用频率,而朝向陶瓷等高频材料及组件开发。整体而言,未来电
感器将朝向小型化、高频化及整合化发展。
电感参数
当导线内通过交流电流时,在导线的内部及其周围产生交变磁通,导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。
当电感中通过直流电流时,其周围只呈现固定的磁力线,不随时间而变化;可是当在线圈中通过交流电流时,
其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。根据法拉弟电磁感应定律(Faraday’s law )-磁生电来分析,电感则
是电流通过线圈产生的磁通量(Flux )储存在铁心中蓄积能量(Φ=LI),当通过线圈的电流愈大时磁通量也相
对愈大,即代表储存的能量增加。产生的感应电动势为:
如图1 中,开关导通时间段,电感L 内的电流逐渐增加,当导通结束后,进入截止时间段,这时候由于L
内的电流达到最大值,电感中的电流不能突变,所以,继续有电流流过,当截止时间结束后,电感中的电流达
到最小值,,将能量储存在磁场内,并在断开
时,将所储存的能量提供给负载来工作。
图1。 电感在DC-DC Buck电路中的应用,工作在连续电流模式下。电感两端的电压可以突变但电流不会突变。
由于电感中变化磁场会对周边产生电磁辐射,对周边敏感组件产生干扰,因