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电感是导体中产生的电动势或电压与产生此电压的电流变化率之比,是表征闭合回路属性的物理量。把导线绕成圆形的线圈就组成了一个最简单的电感元件,也是电子电路中非常重要的元件,能够存储和释放电磁能量,起到过滤、滤波、储能、抗干扰等作用。
一、新能源汽车电路中常见的电感
新能源汽车电路中常见的电感有贴片电感、色环电感、色码电感、空心电感线圈、磁芯电感、磁环电感、扼流圈、微调电感等。
电感一般应用在交流电场合,其作用主要包括储存能量、滤波等。在电路中,电容和电感搭配使用,可以滤除高频和低频信号,因为电感通直流隔交流,而电容通交流隔直流,两者的阻抗与频率也存在正比关系。
二、新能源汽车电路中电感的应用
储存能量:将12伏直流电降到5伏时,会用到电感来储存能量。
选择信号:通过电感和电容的组合来筛选频率,实现选择信号的作用。
阻碍交流电通过:电感具有阻交流通直流的特性,可以阻止交流电通过,保证电流的稳定性。
过滤噪声:电感还具备过滤噪声的功能,可以提高电路的抗干扰能力。
消除共模干扰信号:在新能源电动汽车车载充电机EMI电路中,共模电感可以有效抑制共模干扰信号。
三、影响电感大小的因素
1、线圈匝数
在每一匝中通过电流都会产生一个小磁场,匝数越多磁场就越多,这些磁场加起来的总磁场就越大,电感也就会越强。
2、线圈长度
线圈越长排列的越紧凑,电感就会越强。
3、线圈面积和周长
简单说就是线圈越大,电感越大。
4、磁芯的磁导率
电感器核芯的材料有着不同磁导率,核心材料磁导率越强,电感也会越强。
四、电感的感抗
电感是一种能够阻碍电流变化的元件,其对电流的阻碍作用被称为感抗,用XL表示。影响感抗大小的因素有两个:自感系数和交流电的频率。
自感系数是由电感器本身的结构决定的,一个电感器做好以后,它的匝数、是否有铁芯都已经固定,因此它的自感系数也固定了。自感系数越大,电感器对电流的阻碍作用越大,也就是感抗越大。
交流电的频率越高,感抗越大。这是因为交流电的正负不断交替变化,导致电感对交流电有阻碍作用。水车逆时针和顺时针旋转的时候,产生的阻力就越强;同理,电感对电流的阻碍作用也会随着频率的增加而变大。
五、电感线圈的特性
通直流隔交流:当直流电流通过电感线圈时,电感线圈会允许电流通过;当交流电流通过电感线圈时,电感线圈会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍电流的通过。因此,电感线圈对直流电的阻碍作用很小,而对交流电呈现较大的阻碍作用。
阻交流通直流:当交流电流经过电感时会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍电流的通过即当交流电通过电感线圈时,电感器对交流电存在着阻碍作用,阻碍交流电的是电感线圈的感抗。
六、电感的等效电路
串联电感等效电路:串联电感可以用一个电感来等效,等效电感值等于各个部分电感值之和。
并联电感等效电路:并联电感的等效电感值的倒数等于各电感值的倒数之和。
耦合电感等效电路:耦合电感可以通过去耦等效为一个单独的电感,等效电感的电感系数等于互感系数。
七、电感的应用电路
1、开关式升压电路
(1)开关 SW1 闭合时,大电流给到电感L1,经过SW1入地,电感线圈开始储能,极性是左正右负
(2)当开关SW1断开,电感线圈L1大电流消失,磁场离去、释放能量,极性为左负右正。
(3)电源电压加上电感L1电压一起为后级的C4电容充电,相当于两个电池串联,电压升高。
2、开关式降压电路
(1)当开关SW1闭合时,大电流到达电感L1,电感产生感应电动势阻碍电流,所以给到后面电容充电是慢慢进行充电.
(2)电容的电压是慢慢的爬升,当爬升到设定的电压时,开关SW1断开,电感释放能量,极性左正右负,给负载供电,并且从D1二极管回到负极。
来源:电车牛