新能源汽车电子元件中的电容感应用

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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