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電感的三個電壓#電子元元件

2023-09-11 15:47:31信息公告70

電感電壓應當是電感最重要的參數了,電路設計必然會關注這個參數。但是,查看諸多的電感尺寸書指南,有時也會把人搞懵,非常是對菜鳥而言、為什么呢?Qqc物理好資源網(原物理ok網)

這是由于各家標明電壓方法個不相同,有的廠家就只有一個額定電壓,有的廠家會標兩個,一個是飽和電壓,一個是溫升電壓。還有的更為詳盡,會標電壓的典型值和最大值,而且奇怪的是典型值竟然比最大值還大,也是無語。Qqc物理好資源網(原物理ok網)

為了理解那些內容,那我們就來瞧瞧飽和電壓,溫升電壓,額定電壓分別指的是哪些吧。Qqc物理好資源網(原物理ok網)

飽和電壓IsatQqc物理好資源網(原物理ok網)

飽和電壓Isat通常是指電感值相對于初始值衰減30%(一些廠家是10%,40%)的偏置電壓。Qqc物理好資源網(原物理ok網)

飽和電壓為何會存在呢?Qqc物理好資源網(原物理ok網)

電感通常都富含磁芯,非常是功率電感,磁芯是存在磁飽和的。哪些是磁飽和呢?因為磁芯材料自身的特點,其通過的磁路量是不可以無限減小的。通過一定容積導磁材料的磁路量大到一定數目將不再降低,不管你再降低電壓或阻值,就達到磁飽和了。當電壓早已使磁芯飽和,再降低電壓,也基本不會再使磁路量降低,或則說降低極少,等同于空心電感的增量,由于飽和以后磁芯喪失作用,等同于空心電感。電壓減小,而磁路量不降低,這么電感制約電壓的作用就沒有了電功率三個公式增大電流,也就是說電感器喪失了作用,這時的磁芯完全飽和。Qqc物理好資源網(原物理ok網)

其實我們并不會等到電感完全飽和。事實上,在電壓比較小的時侯,單位電壓形成的磁路量與電壓成反比,這個意思就說磁芯磁導率為常數。而隨著電壓漸漸減小,單位電壓的降低形成的鐵損量的增量是增長的,也就是說隨著電壓的降低磁導率是漸漸增長的,因而,電感的感量也增長。所以就有了后面的定義,電感量衰減到30%(一些廠家是10%,40%),我們就說電感飽和了。Qqc物理好資源網(原物理ok網)

還有個問題,飽和電壓究竟是有效值還是頓時值呢?雖然用于開關電源中,電感電壓是直流里面疊加交流份量,但是交流份量還不小,這個必須得厘清楚。Qqc物理好資源網(原物理ok網)

飽和電壓可以理解為頓時值,由于電感的飽和的緣由是由于磁芯飽和,只要電壓達到一定值,都會使磁芯磁飽和,而不論你是哪些時侯達到。所以在電路設計中,一定不要讓電感的最大電壓值(頓時值)超過其飽和電壓。Qqc物理好資源網(原物理ok網)

電流功率推導公式_電功率三個公式增大電流_電壓電流功率關系公式Qqc物理好資源網(原物理ok網)

溫升電壓IrmsQqc物理好資源網(原物理ok網)

溫升電壓,通常指電感自我溫升溫度不超過40℃時的電壓。Qqc物理好資源網(原物理ok網)

以前有人問我,這個溫升電壓對應的氣溫,指的是電感內部的,還是指的殼體?這個問題我也沒找到答案,不過應當不影響我們進行電感選型。Qqc物理好資源網(原物理ok網)

如上圖,是順絡的某電感參數,可以看見,電感的工作氣溫范圍是-40到+125℃,前面括弧說明了是包含自我溫升的,所以,當電路工作環境濕度大于125-40=85℃時,只要我們電感電壓不超過溫升電壓(此時溫升為40度,加帶環境體溫,剛好125度),這么就沒有問題,其實了,我們會留一些裕量。Qqc物理好資源網(原物理ok網)

恐怕又有人問了,那我環境濕度大于85度,那是不是就可以超過額定溫升電壓Irms使用呢?Qqc物理好資源網(原物理ok網)

理論上超一點沒有問題,并且不建議,由于會有新的問題,超多少不會出現問題呢?沒有一個定值。而且,由于超過Irms以后,溫升隨電壓降低上升很快的,如右圖示例所示:Qqc物理好資源網(原物理ok網)

這個曲線是順絡電感的電壓與溫升的關系,可以看見,曲線類似是指數曲線,在溫升達到40度后,電壓只要降低一點點,氣溫就下降好多。Qqc物理好資源網(原物理ok網)

所以,建議不管環境濕度比85℃低多少,都不要使電感電壓超過溫升電壓Irms,這樣就萬無一失了。Qqc物理好資源網(原物理ok網)

同樣也有一個問題,這個溫升電壓是有效值還是頓時值呢?Qqc物理好資源網(原物理ok網)

電流功率推導公式_電壓電流功率關系公式_電功率三個公式增大電流Qqc物理好資源網(原物理ok網)

答案是有效值。溫升電壓,說的是使氣溫上升到一定值的電壓大小,這不就是有效值的定義么,其符號rms也說明了這一點。Qqc物理好資源網(原物理ok網)

額定電壓IratQqc物理好資源網(原物理ok網)

額定電壓雖然就是包含上面2個電壓,飽和電壓和溫升電壓。Qqc物理好資源網(原物理ok網)

我們工作中溝通時為了便捷,說額定電壓是多少多少,雖然就那兩個電壓中的小者。有些尺寸書中只寫了一個電壓,這么設計中就把這個電壓當成額定電壓來設計。Qqc物理好資源網(原物理ok網)

來到開篇的問題,為何最大值比典型值要小?Qqc物理好資源網(原物理ok網)

這是由于,典型值指的是,電感生產下來后,這個電壓上限參數平均是某個值,這個值就叫典型值。Qqc物理好資源網(原物理ok網)

而設計電路時電功率三個公式增大電流,我們須要所用的所有電感,都能滿足要求,所以不能是典型值。而標明的max值,廠家是站在用戶的角度來說的,只要你設計不超過這個最大值,這么就OK,所以雖然是所有電感的電壓值都比這個max值要大,自然max值要比平均值type要小了。Qqc物理好資源網(原物理ok網)

總結Qqc物理好資源網(原物理ok網)

1、電感的額定電壓,包含飽和電壓和溫升電壓。Qqc物理好資源網(原物理ok網)

2、在電路設計中,電感的最大電壓頓時值不能超過飽和電壓,電壓有效值也不能超過溫升電壓。通常情況下,須要留20%-30%左右的裕量。Qqc物理好資源網(原物理ok網)

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