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电感基础知识篇(一)

大家好,我是砖一。

今天给大家分享一下电感的基础知识,希望对你有用~

一,什么是电感

电感就是一根导线和磁性材料。

任意一根导线都是电感,只不过电感量很小,加上磁芯是为了控制电感量的大小,比如说我们拿到手是0.68mH,就是利用磁芯控制电感的感量,方便我们使用。

所以我们可以认为,任何一根导线都是小电感组成的,同时呢,导线也是一种电阻,除非是超导材料,不是超导材料都是有阻性。另外,设计PCB的时候走线是带有电感,需要注意。

                     图1 电感的组成部分拆解

二,电感的种类

电感有很多种,常见的有共模电感,贴片电感,工字电感,色环电感等等。

图2 共模电感

图3 电感种类汇总

三,生活中的电感

生活中带线圈的都是电感,像我们手机充电线,电机,喇叭,电视机等等。

图4 Type-C手机充电线

图5 电机内部线圈图

图6 喇叭内部线圈图

四,电感的基本特性

大家都或多或少知道,电感有一个神奇的特性,那就是:流过电感的电流不能突变。

有人问了,为啥不能突变?

举例子能直接解答疑惑,我们以下面图为例。

                    图7 串联电阻图

假设有这样一个电路,5v电压供电,串联两个10k电阻,有效接地。

我们可以仿真一下,给第一个电阻R1后端加上一个示波器,加上电流表,此时我们给电路加上,开关闭合,我们可以看到电流的波形会迅速上升,从0直接突变至最大值,就像我们所看到的高电平一样。

那么如果我们趁电阻不注意,偷偷加入一个电感L1,会发生什么变化呢?

我们来仿真看一下,发现电流它并不会迅速上升,而是像爬坡一样,缓慢上升然后形成一个平台达到峰值。

                     图7 串入电感图

五,分析电感神奇特性的原因

我们对比看到,加了电感和没加电感电流的上升趋势明显不一样,这说明一个问题,电感确实能够抑制电流的突然变化。

至于为什么会有这种抑制行为,那是因为我们电感是储能元件,在开关关闭的时候,5V电压一直给电感供电,直至电感充满,所以我们看到的曲线是爬坡型。

而电阻它是属于耗能元件,只要有电流通过,它就能把电流拉高,就是我们熟悉的欧姆定律,所以我们看到的曲线是高电平型。

六,电感峰值不变原则

很多人都知道,电感能抑制电流突变,还有一个重要的东西需要知道。请搬好小板凳!

电感虽然能抑制电流的变化速度,但是它并不能改变我们电流的最大值。

很多人都认为,电感能改变电流最大值,实际上是错误的看法,下面根据仿真来看。

还是图1,我们可以用仿真直接探测到电流的峰值是2.5A(I=U/R=5V/20kΩ=2.5*10^-4 A)。

那么图2,我们可以用示波器电流钳测一下,发现它也是同样的数值,

所以这说明电感它虽然抑制电流变化,但是人家确实不改变电流的最大值。

好啦,今天的分享就到这里了,希望对你有用~

欢迎一键三连

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03-16 14:47

感觉很不错,电感竟然讲这么详细!

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