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重点讲解如何为开关电源选择合适的电感 第一部分：先说说什么是电感 电感器(Inductor)是能够把电能转化为磁能而存储起来 的元件。电感器的结构类似于变压器，但只有一个绕组。 电感器具有一定的电感，它只阻碍电流的变化。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。电感器又称扼流器、 电抗器、动态电抗器。 简单的说：通直流，阻碍交流。 【规律】欧姆定律 比较项目 电植 电感 电事 屯抗北小 R * * d-，2xfL 1M最7 中联电路阿杭的大小 Z =屉工+（猫-￥灯-=J* + X1 也贰耳总电压之间 岫美系 大小 喜明新卓 电瑶中收怛元件的晶功身率 万 “心6中 印 此功功率 电惠和电容总功率晌在41和 。=刈一 .=4：_1加=应Sin中 视在学阜 S -U I 动率园投 d ~ R A = COS fl? — ~=— S 7. 第二部分 实际电感特性 电感是开关电源中常用的元件，由于它的电流、电压相 位不同，所以理论上损耗为零。电感常为储能元件，也 常与电容一起用在输入滤波和输出滤波电路上， 用来 平滑电流。电感也被称为扼流圈，特点是流过其上的电 流有“很大的惯性”。换句话说，由于磁通连续特性，电 感上的电流必须是连续的，否则将会产生很大的电压尖 峰。 电感为磁性元件，自然有磁饱和的问题。有的应用允许 电感饱和，有的应用允许电感从一定电流值开始进入饱 和， 也有的应用不允许电感出现饱和，这要求在具体 线路中进行区分。大多数情况下，电感工作在“线性区”， 此时电感值为一常数，不随着端电压与电流而变化。但 是，开关电源存在一个不可忽视的问题，即电感的绕线 将导致两个分布参数（或寄生参数），一个是不可避免的 绕线电阻，另一个是与绕制工艺、材料有关的分布式杂 散电容。杂散电容在低频时影响不大，但随频率的提高 而渐显出来，当频率高到某个值以上时，电感也许变成 电容特性了。如果将杂散电容“集中”为一个电容， 则 从电感的等效电路可以看出在某一频率后所呈现的电 容特性。 电感的主要特性参数 1、电感量L 电感量L表示线圈本身固有特性，与电流大小无关。除 专门的电感线圈（色码电感）外，电感量一般不专门标 注在线圈上，而以特定的名称标注。单位有亨利（H）、 毫亨利（mH）、微亨利（uH），1H=10八3mH=10八6uH。 2、感抗XL 电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗*1，单位 是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为 XL=2nfL 3、品质因素Q 品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量，Q为感抗 XL与其等效的电阻的比值，即：Q=XL/R。线圈的Q 值愈高，回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流 电阻，骨架的介质损耗，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。线圈的Q值通常为几 十到几百。采用磁芯线圈，多股粗线圈均可提高线圈的 Q值。 4、分布电容 又称为固有电容或寄生电容，线圈的匝与匝间、线圈与 屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。 分布电容的存在使线圈的Q值减小，稳定性变差，因 而线圈的分布电容越小越好。采用分段绕法可减少分布 电容。 图中的Cu为分布电容 5、允许误差：电感量实际值与标称之差除以标称值所 得的百分数。 6、额定电流：指线圈允许通过的最大电流，通常用字 母A、B、C、D、E分别 表示，标称电流值为50mA、 150mA 、300mA 、700mA 、1600mA 。 功率电感器的额定电流有两种： 在DC-DC转换器中，电感器是仅次于IC的核心元件。 通过选择恰当的电感器，能够获得较高的转换效率。在 选择电感器时所使用的主要参数有电感值、额定电流、 交流电阻、直流电阻等，在这些参数中还包括功率电感 器特有的概念。例如，功率电感器的额定电流有两种， 它们之间的差异是什么呢？ 为了回答这样的疑问，我们在这里对功率电感器的额定 电流进行说明。 存在两种额定电流的原因 功率电感器的额定电流有基于自我温度上升的额定电 流和基于电感值的变化率的额定电流两种决定方法， 分别具有重要的意义。基于自我温度上升的额定电流 是以元件的发热量为指标的额定电流规定，超出该范围 使用时可能会导致元件破损及组件故障。 与此同时，基于电感值的变化率的额定电流是以电感 值的下降程度为指标的额定电流规定，超出该范围使用 时可能会由于纹波电流的增加而导致IC控制不稳定。 此外，根据电感器的磁路构造的不同，磁饱和的倾向（即 电感值的下降倾向）有所不同。图1是表示不同磁路构 造所导致的电感值的变化的示意图。对于开磁路类型， 随着直流电流的增加，到规定电流值为止呈现比较平坦 的电感值，但以规定电流值为境界电感值急剧下降。相 反，闭