电感是开关电源中常用的元件,因为它的电流、电压相位不同,所以理论上损耗为零。电感常为储能元件,也常与电容一同用在输入滤波和输出滤波电路上,用来滑润电流。电感也被称为扼流圈,特色是流过其上的电流有”很大的惯性”.换句话说,因为磁通接连特性,电感上的电流有必要是接连的,不然将会发生很大的电压尖峰。
电感为磁性元件,天然有磁饱满的问题。有的使用答应电感饱满,有的使用答应电感从必定电流值开端进入饱满,也有的使用不答应电感出现饱满,这要求在详细线路中进行区别。大多数情况下,电感作业在”线性区”,此刻电感值为一常数,不跟着端电压与电流而改变。可是,开关电源存在一个不行忽视的问题,即电感的绕线将导致两个散布参数(或寄生参数),一个是不行避免的绕线电阻,另一个是与绕制工艺、资料有关的散布式杂散电容。杂散电容在低频时影响不大,但随频率的进步而渐显出来,当频率高到某个值以上时,电感或许变成电容特性了。假如将杂散电容“会集”为一个电容,则从电感的等效电路能够看出在某一频率后所出现的电容特性。
当剖析电感在线路中的作业状况或许制作电压电流波形图时,无妨考虑下面几个特色:
1. 当电感L中有电流I流过期,电感贮存的能量为: E=0.5×L×I2 (1)
2. 在一个开关周期中,电感电流的改变(纹波电流峰峰值)与电感两头电压的关系为: V=(L×di)/dt (2) ,由此可看出,纹波电流的巨细跟电感值有关。
3. 就像电容有充、放电电流相同,电感器也有充、放电电压进程。电容上的电压与电流的积分(安·秒)成正比,电感上的电流与电压的积分(伏·秒)成正比。只需电感电压改变,电流改变率di/dt也将改变;正向电压使电流线性上升,反向电压使电流线性下降。
纹波电流的巨细同样会影响电感器和输出电容的尺度,纹波电流一般设定为最大输出电流的10%~30%,因而对降压型电源来说,流过电感的电流峰值比电源输出电流大5%~15%.
计算出正确的电感值对选用适宜的电感和输出电容以取得最小的输出电压纹波而言非常重要。