什么是電感？了解電感在電力電子中的作用

我們在大多數電路中都能找到一種類似線圈結構的電子元件，變壓器和其他電力電子電路能否工作取決于這些元件及其特性。英銳恩單片機開發工程師介紹，對初次接觸的人來說，它是最晦澀難懂的電力電子元件之一。

電感器通常用作開關模式功率器件中的能量存儲器件以產生直流電流。電感器存儲能量，為電路提供能量以在“關斷”開關期間保持電流流動，從而實現輸出電壓超過輸入電壓的拓撲。

由于它們的工作方式——不僅改變電場而且改變它周圍的磁場，這導致許多人很難理解它們。

一、什么是電感？

電感器可以說是所有電子元件中最簡單的。它是一種無源的兩端電子元件，當電流流過它時，它會在磁場中儲存能量。通常，電感器由纏繞成線圈的絕緣線組成，很像電阻器。該設計采用廣泛的反復試驗方法，這些方法考慮了漢納曲線和面積積等方法。

當流過線圈的電流發生變化時，隨時間變化的磁場會在導體中感應出電壓，其極性與產生它的電流變化相反。因此，電感器會阻止通過它們的電流發生任何變化。

感應磁場還會感應出一種稱為電感的電特性——電壓與電流變化率的比值。電感量化了電感器能夠存儲多少能量。

二、電感設計及關鍵部件

電感器的設計取決于給定應用的電氣、機械和熱要求。一般來說，它包括：

1.芯材；
2.磁芯形狀和尺寸；
3.繞組線。

核心材料是漆包磁線，通常由銅制成，然后涂上絕緣聚合物材料層。繞組可以形成多種形狀，包括圓形、矩形箔和方形橫截面。選擇磁線來限制和引導磁場，并進行絕緣以防止短路和擊穿等問題。

三、不同類型的電感

不同的應用需要不同類型的電感器。在幾乎所有情況下，您都會發現系統中的電感器是圍繞核心材料（通常是鐵或鐵化合物）形成的，以支持產生強磁場。

1.鐵芯電感

鐵是經典且最知名的磁性材料，使其成為用于電感器的完美選擇。如上所述，電感器中的鐵采用鐵芯的形式。由于其相對較大的電感，它們通常用于低頻線路濾波。它們也大量用于音頻設備。不過，電感器并不總是需要鐵芯。

2.空心電感

顧名思義，空芯電感器沒有磁芯——磁芯是中空的。由于空氣的磁導率很低，所以空芯電感的電感很低。這意味著對于施加的電壓，電流上升速率相對較快，使它們能夠處理射頻電路等應用中的高頻。

3.鐵氧體磁芯電感

鐵氧體是通過混合和燒制氧化鐵 (III) 與少量一種或多種其他金屬元素（例如鎳和鋅）混合而成的陶瓷材料。當用于電感器時，鐵氧體粉末與環氧樹脂混合并成型以形成可纏繞磁線的磁芯。鐵氧體電感器是使用最廣泛的類型，因為可以通過調整鐵氧體與環氧樹脂的比例來精細控制其磁導率。

四、實際應用

由于制造它們需要銅和鐵材料，電感器往往很昂貴。這將它們的大部分用例降級到可以證明此類費用合理的領域中的應用，例如電信設備、無線電和電源。

在電源中，電感器的作用是防止所用電流的突然變化。電感器通常與電容器結合一起工作，可防止電源輸出電壓和電流的突然變化?？偟膩碚f，它們是非常簡單的組件，在電力電子設備中發揮著關鍵作用。

以上就是英銳恩單片機開發工程師分享的“什么是電感？了解電感在電力電子中的作用”。英銳恩專注單片機應用方案設計與開發，提供8位單片機、16位單片機、32位單片機。