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单相与三相
一般的电感都是只有一组输入输出,主要用于单相(Single-Phase),或者直流变换的用途。但是,出于体积的成本的考虑,在三相系统中,也有三相耦合的三相电感(ThreePhaseInductor)。
除上之外,电感按照频率可以分成高频电感和低频电感;按照封装可以分为,PCB贴片电感,直插式电感,灌胶电感和独立电感;按照冷却方式可以分为,自然冷却(NaturalConvection),风扇冷却(ForcedAirCooling)和液态冷却(LiquidCooling)。
电感特性及设计参数
电感量(Inductance)
电感量也称自感系数,是表示电感器产生自感应能力的一个最重要的参数。电感量的基本单位是亨利(简称亨),用字母“H”表示。常用的单位还有毫亨(mH)和微亨(μH),它们之间的关系是:1H=1000mH,1mH=1000μH.
电感器电感量的大小,主要取决于线圈的圈数(匝数Turns)、绕制方式、有无磁心及磁心的材料等等。电感量的计算公式如下所示。也就是说,电感量去线圈匝数乘平方正比关系,和磁导率及磁导面积都成一次正比关系。
要注意的是,这边的磁导率(Permeability)是整个磁路的有效磁导率,也就是说当磁路中增加了气隙和漏磁的时候,都会对等效磁导率产生影响。
额定电流(Ir,Is)
额定电流是指电感器在允许的工作环境下能承受的最大电流值,是电感规格书中的重要参数。若工作电流超过额定电流,则电感器就会因发热而使性能参数发生改变。长期的超负载运行甚至还会因过流而烧毁。
饱和(Saturation)
一般的电感都有一条磁化曲线(B-HCurve),这是一条反应磁场强度H和磁感应强度B的一条对应曲线。当磁场强度H增加时,磁感应强度B逐渐趋于一个最大值,即为该物质的饱和度。事实上,饱和之后,磁感应强度B也在逐渐增加,但比达到饱和度前的增长速率小了3个数量级。
磁场强度H和磁感应强度B的关系可以用磁导率:或相对磁导率表达,当中的是真空磁导率。磁性金属的磁导率不是一个恒定不变的量,而是取决于磁场强度H。在可饱和的金属中,相对磁导率随磁场强度H的增加达到一个最大值,然后随着它的饱和发生转变再减小.也就是说,当磁场强度H达到一定程度的时候,因为感应强度B饱和原因,磁导率会越来越小,易导致电感值越来越小(电感值与磁导率成正比).
所以一般电感的电感值在0A电流的时候电感值最大,但是随着电流增大电感值会慢慢下降;不同的磁芯材料,电感值的下降速度不一样;当电感值下降很快的时候,我们称这个电感为SoftSaturation,当电感值开始下降很慢的时候,我们成为Stiff/HardSaturation.不少电感值在饱和后,只有原电感值的1/3,甚至1/10.这点变化也是电路设计中需要重点考虑的,所以一般来说电感厂商会测试提供一条电感值饱和曲线共参考。
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