0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

如何选择一个合适的电感?

硬件笔记本 来源:硬件笔记本 作者:硬件笔记本 2023-04-20 09:48 次阅读

电感器——又称扼流器、电抗器、动态电抗器。与电容器电阻器一起被称为三大被动元件,继电容器、电阻器之后迅速发展实现片式化的元件。

基本原理

自感现象:当流经导体本身的电流发生变化时会产生的电磁感应现象。用金属导线做成线圈,流经线圈的电流发生变化时,会产生很明显的电磁感应现象,线圈自感应反向电动势阻碍电流的变化,起到平稳电流的作用。具体地,如果电感器在没有电流通过的状态下,电路接通时它将试图阻碍电流流过它;如果电感器在有电流通过的状态下,电路断开时它将试图维持电流不变。

从能量角度看就是,电感器能把电能转储为磁能,把磁能释放为电能。同一电感器对不同变化频率的电流阻碍效果不一样,其总体规律是:通低频,阻高频。

d3dfef62-df12-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

电感器主要性能参数

电感量也称自感系数,是表示当流经电感器的电流发生变化时,其产生自感应能力的一个物理量。电感量的大小反映了元件存、释能量的强弱。电感量是电感器本身固有特性,取决于线圈匝数、绕制方式、磁芯材料等。

公式:Ls=(k*μ*N²*S)/L

其中:μ为磁芯的相对磁导率

N 为线圈圈数的平方
S 线圈的截面积,单位为平方米
L 线圈的长度,单位为米
k 经验系数

从公式可知:

线圈圈数越多、绕制的线圈越密集,电感量就越大。有磁芯的线圈比无磁芯的线圈电感量大;磁芯导磁率越大的线圈,电感量也越大。电感量的基本单位是亨利(亨),用字母“H”表示。常用单位毫亨(mH)、微亨(μH)、纳亨(nH)。换算关系为:1H=10^mH=10^6μH=10^9nH

电感量允许误差

允许偏差是指电感器上标称的电感量与实际电感的允许误差值。用于振荡或滤波等电路中的电感器要求精度较高,允许偏差为±0.2%~±0.5%;用于耦合、高频阻流等线圈的精度要求不高,允许偏差为±10%~±20%。

感抗XL

电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL,单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2πfL

品质因素Q

品质因素Q是表征电感器质量的一个主要参量。

Q为电感器在某一频率的交流电压下工作时,感抗XL与其等效的电阻的比值:

公式:Q = XL / R

因XL与频率有关,所以Q值与频率相关。常见Q-F曲线为钟形。电感器的Q值高低与线圈导线的直流电阻,磁芯介质损耗,屏蔽罩或铁芯引起的损耗,高频趋肤效应的影响等因素有关。Q值反映元件工作时所做的有用功与其本身消耗的能量比例关系,电感器Q值越高,回路的损耗越小,效率越高。电感器的Q值通常为几十到几百。接收、发射模块中的耦合、调谐电路对Q值要求高,滤波电路Q值要求低

自谐振频率SRF

电感器的寄生电容与电感量发生谐振的频率点,记为FSR。在FSR下,电感感抗与寄生电容容抗相等并互相抵消,整体表现为电抗为0,FSR处电感失去储能能力表现出高阻的纯阻特性。即FSR处,Q=0 。

公式:FSR=[2л(LC)1/2]-1

寄生电容是指线圈的匝与匝之间,线圈与磁芯之间,线圈与地之间,线圈与金属之间都存在的电容。电感器的寄生电容越小,其稳定性越好。寄生电容的存在使线圈的Q值减小,稳定性变差,因而线圈的寄生电容越小越好。

直流电阻Rdc

直流电阻——直流状态下测量元件的电阻值,单位为欧姆。表征元件内部线圈的质量状况,符合欧姆定律。在电感设计中,都要求直流电阻隔尽可能的小。通常标称为最大值。

额定电流Ir

额定电流是指电感器在允许的工作环境下能承受的最大电流值。电流通过会引起元件发热,元件温升电感量会下降,取元件电感量下降30%或器件温升40℃的电流值为额定电流。若工作电流超过额定电流,则电感器就会因发热而使性能参数发生改变,甚至还会因过流而烧毁。额定电流为其允许的最大工作电流,同系列产品,电感量增大,额定电流减少。对非磁性磁芯电感器来说,额定电流取决于直流电阻,直流电阻越小则温升越小,容许电流越大。

电感感值是不是越大越好?

在回答这个问题之前,我们先来看一个公式:

d3fc416c-df12-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

上述公式为电感量的计算公式,L是电感值,μ是磁导率, N是线圈匝数;A是磁心的横截面积,ι是线圈的长度。电感值的大小与电感器的结构参数有关,取决于线圈中磁心的横截面积A、线圈的长度ι,以及磁心材料的磁导率μ以及线圈的匝数N。其中,N是二次方项,说明匝数是影响电感量的主要因素。如果为了在相同外形尺寸及相同材质的磁心上缠绕更多的匝数,就必须用细一些的导线,电感的额定电流就会相应的降低,就是说提高电感值的同时牺牲了电感的额定电流 (相同磁芯的条件下)。

所以电感感值不是越大越好。

那如何选择合适的电感呢?

主要根据电感的封装尺寸,以及电路设计需要的最小感值和额定工作电流等来确定所需要的合适的电感器。此外还需要综合考虑电感器的工作环境,参考工作频率、工作电压等参数。

选择了不合适的电感有哪些影响呢?

如果选择了不合适的电感那么电感基本的储能和滤波作用达不到,或者引起电路短路、漏电,更严重的电感发热甚至引起电路板自燃,影响电路的使用。

d40e65cc-df12-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

审核编辑 :李倩

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 线圈
    +关注

    关注

    14

    文章

    1811

    浏览量

    44343
  • 电感器
    +关注

    关注

    20

    文章

    2321

    浏览量

    70403
  • 电抗器
    +关注

    关注

    7

    文章

    546

    浏览量

    37166
  • 被动元件
    +关注

    关注

    7

    文章

    100

    浏览量

    15636
  • 交流电频率
    +关注

    关注

    0

    文章

    5

    浏览量

    2531

原文标题:如何选择一个合适的电感?

文章出处:【微信号:gh_a6560e9c41d7,微信公众号:硬件笔记本】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    如何选择合适电感器来匹配感性负载?

    。这两参数应该高于电路中的最大电流和电压。 频率:电感器的工作频率也是重要参数。不同的电感器适用于不同频率的电路。因此,需要
    发表于 10-22 15:50

    为开关电源选择合适电感

    电子专业单片机相关知识学习教材资料——为开关电源选择合适电感,感兴趣的小伙伴们可以瞧瞧。
    发表于 09-13 17:46 0次下载

    如何为开关电源选择合适电感

    如何为开关电源选择合适电感,感兴趣的小伙伴们可以瞧瞧。
    发表于 09-18 17:34 0次下载

    射频电路如何选择合适电感

    本文介绍高频电感的非理想行为,并帮助您选择合适的电容和电感用于匹配网络,DC模块,晶体和电源去耦等应用。
    的头像 发表于 09-26 16:14 7126次阅读
    射频电路如何<b class='flag-5'>选择</b><b class='flag-5'>合适</b>的<b class='flag-5'>电感</b>器

    应该如何选择合适电感

    在开关电源的设计中电感的设计为工程师带来的许多的挑战。工程师不仅要选择电感值,还要考虑电感可承受的电流、绕线电阻、机械尺寸等等。本文专注于解释 ——
    发表于 12-07 22:51 22次下载
    应该如何<b class='flag-5'>选择</b><b class='flag-5'>合适</b>的<b class='flag-5'>电感</b>

    深入剖析电感电流:如何选择合适电感

    在开关电源的设计中电感的设计给工程师带来许多的挑战,工程师不仅要选择电感值,还要考虑电感可承受的电流、绕线电阻、机械尺寸等等。本文解释了电感
    发表于 03-18 14:59 4036次阅读
    深入剖析<b class='flag-5'>电感</b>电流:如何<b class='flag-5'>选择</b><b class='flag-5'>合适</b>的<b class='flag-5'>电感</b>

    如何选择合适的贴片电感

    贴片电感,对于这种精密的元器件其实也有着套独特的测评技巧,接下来就教教各位如何去选择合适自己要求的贴片电感的技巧吧!
    发表于 06-09 14:42 918次阅读

    开关电源中如何选择合适电感

    电感是电路中常见的储能被动元器件,在开关电源的设计中起到滤波,升压,降压等作用。方案设计初期工程师不仅要选择合适电感值,还要考虑电感可承受
    发表于 07-09 10:45 3388次阅读
    开关电源中如何<b class='flag-5'>选择</b><b class='flag-5'>合适</b>的<b class='flag-5'>电感</b>

    开关电源中如何选择合适电感

    电感是电路中常见的储能被动元器件,在开关电源的设计中起到滤波,升压,降压等作用。方案设计初期工程师不仅要选择合适电感值,还要考虑电感可承受
    发表于 01-07 14:33 10次下载
    开关电源中如何<b class='flag-5'>选择</b><b class='flag-5'>合适</b>的<b class='flag-5'>电感</b>

    开关电源中如何选择合适电感

    【导读】电感是电路中常见的储能被动元器件,在开关电源的设计中起到滤波,升压,降压等作用。方案设计初期工程师不仅要选择合适电感值,还要考虑电感
    的头像 发表于 08-30 15:47 3200次阅读
    开关电源中如何<b class='flag-5'>选择</b><b class='flag-5'>合适</b>的<b class='flag-5'>电感</b>

    开关电源中如何选择合适电感

    【导读】电感是电路中常见的储能被动元器件,在开关电源的设计中起到滤波,升压,降压等作用。方案设计初期工程师不仅要选择合适电感值,还要考虑电感
    的头像 发表于 11-30 01:04 2027次阅读
    开关电源中如何<b class='flag-5'>选择</b><b class='flag-5'>合适</b>的<b class='flag-5'>电感</b>

    开关电源中如何选择合适电感

    电感是电路中常见的储能被动元器件,在开关电源的设计中起到滤波,升压,降压等作用。方案设计初期工程师不仅要选择合适电感值,还要考虑电感可承受
    的头像 发表于 12-01 19:42 1034次阅读
    开关电源中如何<b class='flag-5'>选择</b><b class='flag-5'>合适</b>的<b class='flag-5'>电感</b>

    共模电感如何选型,如何选择合适的共模电感

    共模电感种广泛应用于电子电路中的电感器件,它在电路中主要用于过滤和隔离共模干扰。本文将详细介绍共模电感选型的技巧和注意事项,最后还说明了如何选择
    的头像 发表于 07-20 11:30 1.4w次阅读

    线圈电感厂家教你如何选择合适电感

    电感作为电子电路中非常重要的种电子元器件,它对于电路的稳定运行至关重要。电感选择错误,可能会导致整个电路运行故障,甚至可能会导致电路板烧毁。如何
    的头像 发表于 11-06 10:28 708次阅读

    如何选择合适的共模电感感值

    电子发烧友网站提供《如何选择合适的共模电感感值.docx》资料免费下载
    发表于 01-22 09:14 1次下载