100426电感基础应用

当开关关闭，即Ton时，二极管D截止
电感L充电，两端电压UL
uL U s U0 L
diL dt
I
uL L
t
uL L
Ton
当开关断开，即Toff时，电感L放电，
二极管D导通
uL
0 U0
L
diL dt
I
uL L
t
uL L
Toff
即在开关导通时，电感电流增大；开关关闭时，电感电流减小。 由于在连续工作过程中，电流变化ΔI相等则有：
电，两端电压UL
uL
Us
L
di L dt
I
us L
t
us L
Ton
当开关断开，即Toff时，电感L 放电，二极管D导通
uL
Us
U0
L
diL dt
I
uL L
t
Us
U0 L
Toff
即在开关导通时，电感电流增大； 开关关闭时，电感电流减小。
由于在连续工作过程中，电流变化ΔI值相等则有：
Us L
Ton
U0
Us L
3.由于电感电阻R的存在，需要消耗能量，为了提高输出效率，需要电感的Q值 及DCR尽量低；
4.相对于连续波形，断续波形由于电流变化ΔI较大，所以电感不需要太大， 但由于输出波形纹波大，需要滤波电容较大，而且输出电压较低。
IuLLtUs LU0Ton
Boost－升压电路
当开关关闭，即Ton时，iD＝0，电感L充
3.由于电感电阻R的存在，需要消耗能量，为了提高输出效率，需要电感的Q值 及DCR尽量低；
4.由于电感要承受输入电压和感应电压的叠加，所以直流偏置相对较大，一般 需要电感的耐流更高。
I
us t L
uLs Ton
Flyback（Buck－Boost）－反向激励电路
当开关关闭时
uL
Us
L
di L dt
3.电感在整个工作过程起储能、放能作用，也可以说是输出整流滤波。
BUCK电路－电感基本特性要求
1.由于纹波ΔI与电感L成反比，所以为了减少纹波，需要要求L尽可能大， 同时在工作中必须不会减小太多；
2.工作中除了交变电流，存在一定的直流偏置，需要要求电感在该直流偏置之下 电感变化小，及电感的耐流越高越好；
Us
U0 L
To n
U0 L
To f f
U0 DUs
D T on /T (on T of)fT on /T
D为开关的占空比， D<1，则U0<Us
BUCK电路－电感作用
1.开关关闭时，Us产生正向电流，电感L产生感应电动势阻碍电流增大， 电感充电，将电能转化为磁能储存，电流逐渐增大；
2.开关断开时，Us对电感L电压消失，电感L产生感应电流阻碍电流减小， 电感放电，将磁能转化为电能释放，电流逐渐减小。
u(t)Ldd (ti)tL0c I o ts 2 ()
由欧姆定律u=Ri,可定义：
XLL2fL
称为电感感抗， 与电阻阻抗R位相差π/2.
i是流经电感的电流， u是电感两端电压 L是电感的感值 f是电路中信号频率
iI0cost() u(t)U0cost(2)
电感基本特性－非理想电感器
对于非理想电感，等效电路如图，阻抗Z
ZRjXLjX c
不考虑电容的影响，有效阻抗|Z|
ZR2XL2R2(2fL )2
电感的品质因素Q
Q 2fL
R
Z是电感阻抗 R是电感的耗能电阻 XL是电感的感抗 L是电感的感值 f是电路中信号频率
电感基本特性
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电感基本特性
电感功率传输
利用U0与Ur的对比放大反馈控制三极管开关 S的通断
BUCK－降压电路
100426电感基础应用
电感基础及应用
1.电感基本特性 2.电感高频滤波 3. 电感功率传输经电感的电流变化
电流增大，产生反向电流阻碍其增大； 电流减小，产生正向电流阻碍其减小
电感的电流i与两端电压u关系
uddLiLdi dt dt dt
对于正弦交流电
iI0cost()
3.电感在整个工作过程起储能、放能作用，在磁能释放的时候输出电压为 输入电压与感应电压之和，达到电压升高的目的。
Boost电路－电感基本特性要求
1.由于纹波ΔI与电感L成反比，所以为了减少纹波，需要要求L尽可能大， 同时在工作中必须不会减小太多；
2.工作中除了交变电流，存在一定的直流偏置，需要要求电感在该直流偏置之下 电感变化小，及电感的耐流越高越好；
Toff
U0
Us 1 D
D T on /T (on T of)fT on /T
D为开关的占空比， D<1，则U0>Us
Boost电路－电感作用
1.开关关闭时，Us产生正向电流，电感L产生感应电动势阻碍电流增大， 电感充电，将电能转化为磁能储存，电流逐渐增大；
2.开关断开时，由于负载作用，电路电流减小，电感产生正向电流阻碍 电流减小，输出电压U0等于Us与电感感应电动势之和，电感放电， 将磁能转化为电能释放，电流逐渐减小。
I
uL L
t
Us L
Ton
当开关断开时
uL
U 0
L
diL dt
I
uL L
t
u0 L
Toff
即在开关导通时，电感电流增大； 开关关闭时，电感电流减小。
由于在连续工作过程中，电流变化ΔI值相等则有：
Us L
Ton
U0 L
T off
U
0
D 1 D
U
s
D T on /T (on T of)fT on /T
D为开关的占空比， D<1，则U0>Us