电感技术的讲解

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电阻 电容 电感 ,是硬件电路中最基本的元器件。

 

我们在学习电容时,为了让大家更形象,更通俗的去理解这个元器件,都是拿水缸去打比方的。但是对于电感,我们很难拿生活中的例子去类比,所以,在后面的学习中,我们都是用它和电容进行对比记忆。当然,我也会尽量用通俗的方式,让大家理解电感。

 

在讲解电感之前,需要了解一下同学们对电感有哪些认识。大家可以说说,都用过,或见过哪些电感。大家都跟着我的思路,一步一步往下看。

 

电感的种类有很多种,比如说共模电感、差模电感、功率电感、滤波电感、贴片电感、磁珠、BUCK电感等等、甚至变压器,也是电感、更甚至,电机也是一种电感。一圈一圈的线圈,绕制在一个磁芯上。

 

问:BUCK电感是专门用于BUCK电路的电感的意思吗

答:叫法不一样,BUCK 电感也是功率电感

 

问:一根直的导线呢

答:一根导线,会存在寄生电感,这个感量极小极小。但是对于高频的场合就不能忽略了,我们在后面讲解电感特性后就会有更深的认识。

 

先让大家有一个感官上的认识吧

 

硬件设计

 

我们看上面这幅图,这是什么电感啊?是共模电感。

 

那是通过什么判断出来的啊?其实,常用的电感也就那么几种,所以,对电感完全不知道的同学也不用担心。

 

对于上面的图片来说,中间是一个圆环形的磁性,外面绕了一匝一匝的线圈,再引出来 4 个脚,先不管怎么去绕制的,后面会和大家分析。以后见到这样的,基本都是共模电感。

硬件设计

 

大家知道这是什么电路吧。

 

一个整流桥 + 电容,就可以把一个220V 交流电,整流成 310V直流电。后面等我们学到了二极管,再来深入分析这个电路,目前只需要知道,它是整流用的,AC-DC。

 

我们在讲解安规电容时,知道了需要在AC-DC电路里面加X Y电容对吧,这是为了抑制差模干扰和共模干扰的。

 

硬件设计

 

L PE之间,或N PE 之间的是 Y电容,也叫共模电容,抑制共模干扰的;L N 之间的是 X电容,也叫差模电容,抑制差模干扰的。

 

但是,要想滤除干扰,只有安规电容,还是不够的,还需要配合电感。

 

硬件设计

 

还需要在这里加一个这样的电感,很明显,它是有4个引脚的。这样 4 个引脚的电感,这样的连接方式,叫做:共模电感。是抑制共模干扰的。

 

至于如何抑制的,原理是什么,我们后面逐步去分析,先建立一个这样的概念即可。

 

问:共模电感的位置一定是在y电容后面吗?

答:不一定,这个取决于EMC测试结果。

 

问:LN之间不是差摸吗?

答:后面去分析之后,你会发现这样来连接,对L N 之间的信号是没有任何抑制作用的,只对L PE  ,或N PE干扰有抑制。先别急,后面会分析。

 

硬件设计

 

那么还有一种共模电感是这个样子的,底下也是 4 个引脚,制作工艺不同,它不光有磁芯,还有塑料骨架,明显好固定一些,引线也不容易断。

 

第一个共模电感,如果直接焊接在 PCB板子上的话,会容易断,有的会做一个固定底座,打胶来固定,但是人工成本高。

 

问:磁芯是个什么样的东西呢?

答:可以被磁化的一种导磁金属材料。比如说含铁、钴、镍这样的金属元素。

问:也叫铁氧体吧

答:是的,铁氧体是磁芯材料的一种。

 

问:有的磁性会消失?

答:磁性会消失的叫做硬磁材料,它的磁滞回线是瘦长型的。永磁体可以被磁化是软磁材料 ,它的磁滞回线是很胖很胖的。这里的软硬不是指触摸上的感觉,需要注意。关于磁芯方面的知识,我们硬件班不会深入讲解,因为在反激班会详细讲解。

 

问:PCB这样的材质能做磁芯吗?

答:PCB 中的铜箔去做磁芯是有这样的工艺,但是硬件班不会去讲解。

 

我们带大家感官上认识了 2 种样子的共模电感

 

硬件设计

 

那么,这样的电感是用来干嘛的啊,叫做什么电感啊?这种电感,叫做差模电感。

 

硬件设计

 

我们看上面这幅图,很明显,差模电感只有 2 个引脚。还是那句话,常用的电感就那么几种,大家学完之后,一看便知。

 

所以,大家以后看到类似于这样的电感,就是差模电感。

 

问:差模电感不需要一条线一个吗?

答:一般情况下,AC-DC电路可以不用加差模电感,除非EMC测试不通过,或者功率因素太低。

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jackie520 12-11
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