電感的主要參數及其引起的噪聲問題
發布時間:2018-11-20 責任編輯:xueqi
【導讀】電感是一種儲能元件,用在LC振蕩電路、中低頻的濾波電路,DC-DC能量轉換等,其應用頻率範圍很少超過50MHz。電(dian)感(gan)元(yuan)件(jian)上(shang)電(dian)流(liu)不(bu)能(neng)躍(yue)變(bian),因(yin)為(wei)電(dian)感(gan)兩(liang)端(duan)電(dian)壓(ya)撤(che)出(chu)後(hou),電(dian)流(liu)不(bu)會(hui)立(li)即(ji)消(xiao)失(shi),這(zhe)樣(yang)就(jiu)會(hui)產(chan)生(sheng)反(fan)動(dong)電(dian)勢(shi)。以(yi)下(xia)將(jiang)主(zhu)要(yao)介(jie)紹(shao)電(dian)感(gan)的(de)主(zhu)要(yao)參(can)數(shu)及(ji)其(qi)引(yin)起(qi)的(de)噪(zao)聲(sheng)問(wen)題(ti)等(deng)。

電感的主要參數
電感值範圍:1-470uH
直流電阻:有you多duo種zhong直zhi流liu電dian阻zu可ke供gong選xuan擇ze,電dian感gan值zhi越yue大da,對dui應ying的de直zhi流liu電dian阻zu也ye越yue大da。一yi般ban信xin號hao用yong電dian感gan,其qi直zhi流liu電dian阻zu比bi高gao頻pin信xin號hao用yong電dian感gan和he電dian源yuan用yong電dian感gan大da一yi些xie,最zui小xiao的de直zhi流liu電dian阻zu一yi般ban為wei幾ji毫hao歐ou,大da的de幾ji歐ou
自諧振頻率:幾十兆赫茲到幾百兆赫茲。電感值越大,其對應的自諧振頻率越小。
額定電流:幾毫安到幾十毫安。電感值越大,其對應的額定電流越小。
工作頻率低於諧振頻率時,電感值基本保持穩定:但工作頻率超過諧振頻率後,電感值將會先增大,達到一定頻率後,將迅速減小。
從阻抗頻率曲線圖可知,工作頻率低於諧振頻率時,電感器件表現出電感性,阻抗隨著頻率的升高而增大:當工作頻率高於諧振頻率時,電感器件表現出電容性,阻抗隨著頻率的升高而減小。
因此,在應用中,應選擇諧振頻率點高於工作頻率的電感為電源濾波選用電感時,需要注意以下幾點:
電(dian)感(gan)與(yu)電(dian)容(rong)組(zu)成(cheng)低(di)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)時(shi),電(dian)感(gan)值(zhi)是(shi)一(yi)個(ge)很(hen)關(guan)鍵(jian)的(de)參(can)數(shu)。電(dian)感(gan)器(qi)件(jian)資(zi)料(liao)標(biao)稱(cheng)的(de)電(dian)感(gan)值(zhi),是(shi)工(gong)作(zuo)頻(pin)率(lv)低(di)於(yu)諧(xie)振(zhen)頻(pin)率(lv)點(dian)的(de)值(zhi),如(ru)果(guo)工(gong)作(zuo)頻(pin)率(lv)高(gao)於(yu)諧(xie)振(zhen)頻(pin)率(lv),則(ze)電(dian)感(gan)值(zhi)將(jiang)會(hui)隨(sui)著(zhe)工(gong)作(zuo)頻(pin)率(lv)的(de)升(sheng)高(gao)而(er)急(ji)劇(ju)減(jian)小(xiao),逐(zhu)步(bu)呈(cheng)現(xian)電(dian)容(rong)性(xing)。
電感用於電源濾波時,需要考慮由於其直流電阻而引起的壓降。
用於電源濾波時,電感的工作電流必須小於額定電流。如果工作電流大於額定電流,電感未必會損壞,但是電感值可能低於標稱值。
電感嘯叫原因
如果耳朵能聽到嘯叫(吱吱聲),可以肯定電感兩端存在一個20HZ-20KHZ(人耳範圍)左右的開關電流。
例如DC-DC電路的電感嘯叫,由於負載電流過大
DC內部有一個限流保護電路,當負載超過IC內部的開關(MOS)電流時,限流檢測電路判斷負載電流過大,會立即調整DAC內(nei)部(bu)開(kai)關(guan)占(zhan)空(kong)比(bi),或(huo)者(zhe)立(li)即(ji)停(ting)止(zhi)開(kai)關(guan)工(gong)作(zuo),直(zhi)到(dao)檢(jian)測(ce)負(fu)載(zai)電(dian)流(liu)在(zai)標(biao)準(zhun)範(fan)圍(wei)內(nei)時(shi),在(zai)重(zhong)新(xin)啟(qi)動(dong)正(zheng)常(chang)的(de)工(gong)作(zuo)開(kai)關(guan)。從(cong)停(ting)止(zhi)開(kai)關(guan)到(dao)重(zhong)啟(qi)開(kai)關(guan)的(de)時(shi)間(jian)周(zhou)期(qi)正(zheng)好(hao)是(shi)幾(ji)KHZ的頻率,正因為這個周期的開關頻率產生嘯叫。
改善對策:降低負載電流或更換功率稍大的DC-DC,更改輸出電容等方法
負載電流或電壓過大導致
電感引起的噪聲問題
電感--由於電流變化產生的感應電壓引起傳輸線效應,突變,串擾,開關噪聲,軌道塌陷,地彈和大大多數電磁幹擾源(EMI)
例如
數字電路具有噪聲,飽和邏輯(例如TTL和CMOS)在開關過程中會短暫地從電源吸入大電流,從而在數字地上引起的噪聲就會很大,但由於邏輯級的抗擾度可達數百毫伏以上(由於電感引起--電流變化產生的感應電壓)
電感加入磁芯,主要目的是為了提高電感線圈的電感(或互感)量。
反動電勢:
反電動勢是指有反抗電流發生改變的趨勢而產生電動勢,其本質上屬於感應電動勢。
反動電勢的由來:電dian流liu的de變bian化hua引yin起qi磁ci場chang的de變bian化hua。根gen據ju麥mai克ke斯si韋wei的de說shuo法fa,變bian化hua磁ci場chang的de周zhou圍wei會hui產chan生sheng電dian場chang,電dian場chang對dui其qi中zhong的de電dian荷he會hui有you電dian場chang力li,電dian場chang力li是shi非fei靜jing電dian力li,產chan生sheng電dian動dong勢shi
當(dang)電(dian)流(liu)是(shi)從(cong)小(xiao)增(zeng)加(jia)到(dao)大(da)時(shi),產(chan)生(sheng)的(de)反(fan)向(xiang)電(dian)動(dong)勢(shi)的(de)方(fang)向(xiang)與(yu)原(yuan)電(dian)壓(ya)方(fang)向(xiang)相(xiang)同(tong)。當(dang)電(dian)流(liu)從(cong)大(da)到(dao)小(xiao)時(shi),產(chan)生(sheng)的(de)反(fan)向(xiang)電(dian)動(dong)勢(shi)的(de)方(fang)向(xiang)與(yu)原(yuan)電(dian)壓(ya)方(fang)向(xiang)相(xiang)反(fan)。

電弧產生原因
斷開電感電路,電感會產生一個高電壓,抵抗斷開的電壓。這在物理學中稱做感生電動勢,即反電動勢 。所以開關上會產生電弧。
當開關斷開後,沒有了電流的回路,那麼電感中還有存儲的能量沒有?
---沒有吧?開關斷開瞬間,由於電感保持電流特性,會產生很大的反動電勢,開關處會產生瞬間高壓(電弧)。
從能量來說:斷開開關,磁場能消失,轉化為電場能 看起來就是電感中電流會變小 開關兩端電壓則會升高。
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