基礎(chǔ)元器件里面,電阻接觸的比較早,也比較貼近實(shí)際,所以比較好理解,電容因?yàn)榻?jīng)常用,所以也有些概念,但對(duì)于電感,絕大多數(shù)人沒有概念,這樣就阻礙了對(duì)模擬電路深入理解,對(duì)于模擬電路,尤其是干擾方面,最大的干擾源往往是電感引起的,所以理解電感對(duì)于降低干擾,提高系統(tǒng)可靠性有很大的幫助。
電感與電容一樣,都是自身不消耗能量的存儲(chǔ)器件,從虛坐標(biāo)上看,電阻屬于實(shí)部,那么電感存儲(chǔ)磁場(chǎng)屬于虛部的上半部,電容存儲(chǔ)電場(chǎng)屬于虛部的下半部,可以認(rèn)為電感恰好是電容的反面,所以借用電容的一些參數(shù)來(lái)理解電感,理解起來(lái)比較容易些。
1、材料:
- 電容分為鋁電解電容、鉭電容、聚丙烯有機(jī)薄膜電容、瓷片電容、云母電容
- 電感分為硅鋼片電感、鐵粉芯電感、鐵硅鋁電感、錳鋅鐵氧體電感、鎳鋅鐵氧體電感
- 適合頻率從低到高,不同場(chǎng)合要不同應(yīng)用。功率電感跟高頻電感的材質(zhì)是不同的,要區(qū)分。
2、特征量:
- 電容量:表征儲(chǔ)存電場(chǎng)的能力
- 電感量:表征儲(chǔ)存磁場(chǎng)的能力
3、儲(chǔ)存極限:
- 電容耐壓:表征儲(chǔ)存電場(chǎng)電壓的最大值
- 電感耐流:表征存儲(chǔ)磁場(chǎng)電流的最大值
- 電感耐流是大家經(jīng)常忽視的,這個(gè)一般受兩個(gè)指標(biāo)影響,一個(gè)是電感銅絲的內(nèi)阻發(fā)熱量,屬于線損,尤其有直流分量的時(shí)候,要特別注意這個(gè)參數(shù),另外一個(gè)是電流導(dǎo)致的磁飽和最大值,所以要分情況選擇,首先要計(jì)算發(fā)熱在承受范圍內(nèi),其次要磁場(chǎng)不能飽和,若飽和,電感就失效了。
- 電容大家往往關(guān)心耐壓,這個(gè)等價(jià)于電感的耐流磁飽和問題,實(shí)際上它的線損發(fā)熱,一般在大功率開關(guān)電源中要考慮,電解電容在大功率開關(guān)電源中因?yàn)椴煌5某浞烹?,電容發(fā)熱,電解液干枯而失效,這個(gè)一般不做開關(guān)電源的,一般接觸不到,本人做高頻焊接機(jī),輸出部分用的電容是云母電容,工作在1MHz,電流有600A,經(jīng)常發(fā)熱把電容炸掉,所以對(duì)電容的損耗理解的相對(duì)深些,當(dāng)然電容的損耗還有介質(zhì)損耗,比如在高頻機(jī)里,用CBB材料的相對(duì)云母,損耗就很高,很容易壞,介質(zhì)損耗反而是成了主要的因素。
4、損耗:
- 電容線損和介質(zhì)損耗:這個(gè)看工作場(chǎng)合,不同頻率下比例關(guān)系不同
- 電感線損和磁滯損耗:這個(gè)看工作場(chǎng)合,不同頻率下比例關(guān)系不同
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5、寄生:
- 電容:根據(jù)材料工藝不同,比如鋁電解電容,是采用繞制的,電感量較大,頻率不高
- 電感:根據(jù)材料工藝不同,比如高頻下繞線與繞線之間懂得電容效應(yīng),寄生電容較大,頻率上不去。
6、輻射干擾:
- 電容:電場(chǎng)約束在金屬片兩極之間,輻射能力差,一些場(chǎng)合用電容泵替代電感做升壓或降壓電源
- 電感:功率電感,磁場(chǎng)耦合性較強(qiáng),在磁密封不嚴(yán)的時(shí)候,容易干擾外部,并且磁場(chǎng)的激勵(lì)源是電流,容易導(dǎo)致地干擾。
7、變壓器:
- 電容不同于電感的一個(gè)很大的地方,就是沒有常用的變壓器,這個(gè)并不是電容不能做,而是電容相對(duì)于電感來(lái)說(shuō),做成的變壓器,功率低,體積大,不實(shí)用。
- 變壓器實(shí)際上也不復(fù)雜,只是大家一般不會(huì)等效,任何變壓器都可以等效為一個(gè)理想變壓器,初級(jí)并聯(lián)初級(jí)的電感,次級(jí)串聯(lián)次級(jí)的電感即可。之后按電感的基本邏輯分析即可。
8、標(biāo)準(zhǔn)化:
電感最難的地方,上面說(shuō)過(guò)是為了獲取最大電流,這個(gè)也就是磁飽和值,至于如何獲取,可以參考之前一篇“磁性材料應(yīng)用入門”,通過(guò)電感表和一個(gè)軟件工具來(lái)實(shí)現(xiàn)即可。電感,尤其大一些功率的,或者變壓器,一般都沒有標(biāo)準(zhǔn)品,這個(gè)不如電容,往往需要根據(jù)實(shí)際情況定制,所以讓大家覺的難,所謂定制,無(wú)非就是功率,損耗發(fā)熱和磁飽和的的考慮平衡。