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对比电容理解电感(高手总结)

cathy 发布于:周三, 09/13/2017 - 16:27 ,关键词:

基础元器件里面,电阻接触的比较早,也比较贴近实际,所以比较好理解,电容因为经常用,所以也有些概念,但对于电感,绝大多数人没有概念,这样就阻碍了对模拟电路深入理解,对于模拟电路,尤其是干扰方面,最大的干扰源往往是电感引起的,所以理解电感对于降低干扰,提高系统可靠性有很大的帮助。

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电感与电容一样,都是自身不消耗能量的存储器件,从虚坐标上看,电阻属于实部,那么电感存储磁场属于虚部的上半部,电容存储电场属于虚部的下半部,可以认为电感恰好是电容的反面,所以借用电容的一些参数来理解电感,理解起来比较容易些。

1、材料:

电容分为铝电解电容、钽电容、聚丙烯有机薄膜电容、瓷片电容、云母电容

电感分为硅钢片电感、铁粉芯电感、铁硅铝电感、锰锌铁氧体电感、镍锌铁氧体电感

适合频率从低到高,不同场合要不同应用。功率电感跟高频电感的材质是不同的,要区分。

2、特征量:

电容量:表征储存电场的能力。
电感量:表征储存磁场的能力。

这个大家一般都理解

3、储存极限:

电容耐压:表征储存电场电压的最大值。
电感耐流:表征存储磁场电流的最大值。

电感耐流是大家经常忽视的,这个一般受两个指标影响,一个是电感铜丝的内阻发热量,属于线损,尤其有直流分量的时候,要特别注意这个参数,另外一个是电流导致的磁饱和最大值,所以要分情况选择,首先要计算发热在承受范围内,其次要磁场不能饱和,若饱和,电感就失效了。

电容大家往往关心耐压,这个等价于电感的耐流磁饱和问题,实际上它的线损发热,一般在大功率开关电源中要考虑,电解电容在大功率开关电源中因为不停的充放电,电容发热,电解液干枯而失效,这个一般不做开关电源的,一般接触不到,本人做高频焊接机,输出部分用的电容是云母电容,工作在1MHz,电流有600A,经常发热把电容炸掉,所以对电容的损耗理解的相对深些,当然电容的损耗还有介质损耗,比如在高频机里,用CBB材料的相对云母,损耗就很高,很容易坏,介质损耗反而是成了主要的因素。

4、损耗:

电容线损和介质损耗:这个看工作场合,不同频率下比例关系不同。
电感线损和磁滞损耗:这个看工作场合,不同频率下比例关系不同。

5、寄生:

电容:根据材料工艺不同,比如铝电解电容,是采用绕制的,电感量较大,频率不高。
电感:根据材料工艺不同,比如高频下绕线与绕线之间懂得电容效应,寄生电容较大,频率上不去。

6、辐射干扰:

电容:电场约束在金属片两极之间,辐射能力差,一些场合用电容泵替代电感做升压或降压电源。
电感:功率电感,磁场耦合性较强,在磁密封不严的时候,容易干扰外部,并且磁场的激励源是电流,容易导致地干扰。

7、变压器:

电容不同于电感的一个很大的地方,就是没有常用的变压器,这个并不是电容不能做,而是电容相对于电感来说,做成的变压器,功率低,体积大,不实用。

变压器实际上也不复杂,只是大家一般不会等效,任何变压器都可以等效为一个理想变压器,初级并联初级的电感,次级串联次级的电感即可。之后按电感的基本逻辑分析即可。

8、标准化:

电感最难的地方,上面说过是为了获取最大电流,这个也就是磁饱和值,至于如何获取,可以参考之前一篇“磁性材料应用入门”,通过电感表和一个软件工具来实现即可。电感,尤其大一些功率的,或者变压器,一般都没有标准品,这个不如电容,往往需要根据实际情况定制,所以让大家觉的难,所谓定制,无非就是功率,损耗发热和磁饱和的的考虑平衡。

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