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大功率直流電源中電感的作用

發布時間:2020-05-20 08:52:00 瀏覽:

電感是閉合回路的一種屬性,即當通過閉合回路的電流改變時,會出現電動勢來抵抗電流的改變。電感的"通直阻交"特性,讓其在電路中能夠發揮巨大的作用。在板卡中,電感多被用在儲能、濾波、延遲和振蕩等幾個方面,是保障板卡穩定、安全運行的重要元件。常見的有功率電感、貼片電感等等。
  電感是開關電源中常用的元件,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,也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。電感也被稱為扼流圈,特點是流過其上的電流有"很大的慣性".換句話說,由于磁通連續特性,電感上的電流必須是連續的,否則將會產生很大的電壓尖峰。
  電感為磁性元件,自然有磁飽和的問題。有的應用允許電感飽和,有的應用允許電感從一定電流值開始進入飽和,也有的應用不允許電感出現飽和,這要求在具體線路中進行區分。大多數情況下,電感工作在"線性區",此時電感值為一常數,不隨著端電壓與電流而變化。但是,開關電源存在一個不可忽視的問題,即電感的繞線將導致兩個分布參數(或寄生參數),一個是不可避免的繞線電阻,另一個是與繞制工藝、材料有關的分布式雜散電容。雜散電容在低頻時影響不大,但隨頻率的提高而漸顯出來,當頻率高到某個值以上時,電感也許變成電容特性了。如果將雜散電容"集中"為一個電容,則從電感的等效電路可以看出在某一頻率后所呈現的電容特性。

在選擇大功率直流電源時,特別是可編程高功率大功率直流電源的選擇上,其實里面的選擇考慮因素很多,所涉及的參數也非常多,正是這些參數很多,也經常讓人無所適從。其實就像買很多東西一樣,你不可能兼顧所有方面——所有的指標都領先,同時價格還要低。你需要明白你的核心需求是什么。
1. 電池仿真功能(可編程輸出內阻功能)。 為在實際條件下測試電源供電的電路或器件,好使用擁有電池特性性能的測試源。例如,電源的內部電阻是變化的,因此電池供電的設備應用的電壓在電池內部電阻中會出現電壓降落。固緯的PSW30-36電源具有了達833mΩ的可編程輸出電阻,別小看這833mΩ的電阻可編程特性,這就可完全仿真電池的內部電阻,對于電源仿真電池的性能非常關鍵(這也是他們放棄采用另外幾款電源的主要原因之一)。
大功率直流電源廠家
2. 可編程上升時間(防止浪涌損壞被測設備/器件)。 這是很多測試應用中需要關注的方面,比如LED測試中,開機的瞬間電流可能比LED穩定工作的運行電流大很多,從而導致LED器件損壞。為防止在開機時瞬態電壓過沖尖峰損壞被測器件,PSW30-36電源擁有可編程電壓和電流上升時間(或轉換速率)控制功能以及恒流優先設置,減少為LED供電時電壓與電流過沖。
電感是大功率直流電源廠家中常用的元件,由于它電流、電壓相位不同,所以理論上損耗為零。電感常為儲能元件,也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。電感也被稱為扼流圈,特點是流過其上的電流有“很大的慣性”。換句話說,由于磁通連續特性,電感上的電流必需是連續的,否則將會產生很大的電壓尖峰。
當分析電感在線路中的工作狀況或者繪制電壓電流波形圖時,注意考慮下面幾個特點:
1、當電感L中有電流I流過時,電感儲存的能量為:E=0.5×L×I2(1)
2、一個開關周期中,電感電流的變化(紋波電流峰峰值)與電感兩端電壓的關系為:V=Ldi/dt2,由此可看出,紋波電流的大小跟電感值有關。
3、電感器也有充、放電電壓過程。電容上的電壓與電流的積分(安·秒)成正比,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。紋波電流的大小同樣會影響電感器和輸出電容的尺寸,紋波電流一般設定為大輸出電流的10%~30%,因此對降壓型電源來說,流過電感的電流峰值比電源輸出電流大5%~15%。計算出正確的電感值對選用合適的電感和輸出電容以獲得小的輸出電壓紋波而言非常重要。

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