什么是电感？

什么是电感是闭环的一个属性，也就是说，当通过闭环的电流发生变化时，就会产生电动势来抵抗电流的变化。这种电感称为自感，是闭环本身的特性。假设一个闭环的电流发生变化，由于感应在另一个闭环中产生电动势。这种电感称为互感。电感用公式表示为u=ldi/dt。其中u是电动势，l是电感，I是电流，t是时间。电感是交流的障碍。在一定交流频率的条件下，电感越大，对交流的阻断能力越大，电感越小，阻断能力越小。另外，在一定电感条件下，交流频率越高，电感对交流的电阻越大，频率越低，电感对交流的电阻越小。换句话说，电感具有防止交流电和允许直流电通过的特性。理想的电感器是纯电感器。它没有允许交流电流通过的电容元件，没有允许直流电流通过的电阻，也没有损耗，所以它可以完全阻止交流电流通过，不管它的电感如何。但是没有这样的电感。也正是因为这个原因，电感器被应用。我们可以在整流电路中使用电感，因为如果我们想得到一个强大的DC电源，我们必须使用整流电路将交流电源转换成我们需要的DC电源。因为整流后的DC不是纯DC，它包含很多我们不想要的交流元件，所以我们可以在整流电路中串联电感。整流后的DC通过电感后，交流分量大大减少。DC分量可以通过电感的电阻转移到负责人。由此可以看出，交流电流通过电感后，幅度变小，小部分无处可去，但被阻挡，什么也不改变。由于成本原因，电感不能做得很大，所以电感对交流的电阻是有限的。电感的DC输出仍然有一些交流分量。对于我们不想要的这部分交流元件，我们可以在电感输出电路的背面连接一个更大的电容。通过利用电容可以隔离DC和交流的特性，我们可以过滤掉我们不想要的交流成分。

电感电容滤波解析

电感的阻抗与频率成正比，电容的阻抗与频率成反比。因此，电感器可以阻挡高频的通过，电容器可以阻挡低频的通过。如果两者适当结合，不同频率的信号可以被过滤。例如，在整流器电路中，可以通过将电容器连接到负载或将电感器串联到负载来过滤交流纹波。

感应滤波属于电流滤波，通过电流L产生的电磁感应来平滑输出电流，输出电压较低，一般低于交流电压的有效值。它适用于大电流，电流越大，滤波效果越好。电容和电感的许多特性正好相反。

一般来说，电解电容器用于滤除电流中的低频信号，但即使是低频信号，它们的频率也被分成几个数量级。因此，为了适用于不同的频率，电解电容器也分为高频电容器和低频电容器(这里的高频是相对的)。

低频滤波电容主要用于市电滤波或变压器整流滤波，其工作频率与50Hz市电一致。然而，高频滤波电容主要用于开关电源整流后的滤波，其工作频率为几千赫兹至数万赫兹。在高频电路中使用低频滤波电容时，由于低频滤波电容高频特性差，在高频充放电时，其内阻大，等效电感高。因此，在使用中，由于电解质的频繁极化，将产生大量的热量。然而，更高的温度将蒸发电容器中的电解质，增加电容器中的压力，并且Z将终导致电容器膨胀和。

电源的滤波电容L的大小是平时设计的。前级使用4.7u来过滤低频，第二级使用0.1u来过滤高频。4.7uF电容的功能是减少输出脉动和低频干扰。0.1uF电容用于减少负载电流瞬时变化引起的高频干扰。一般来说，前面的越大越好。两个电容值之差约为100倍。电源滤波，尤其是开关电源，取决于您的等效串联电阻(等效串联电阻)有多大，而高频电容的选择z在其自谐振频率上表现良好。大容量是为了防止浪涌，其机理就像防洪能力较强的大型水库一样。小电容过滤高频干扰。任何器件都可以等效为电阻、电感和电容的串并联电路，并且会有自谐振。只有在这个自谐振频率下，等效电阻Z很小，所以滤波Z很好！

电源电感的工作模式

电压和电流的极性如图2所示。该电源的工作原理如下:1 .当开关管SW接通时，二极管d反向偏置并关断，二极管电流ID=0，输入电压通过电感向负载RL供电，电感和电容存储能量，电感电流IL逐渐增大，如图1中的蓝色回路所示；2.当开关管SW关断时，开关管电流IT=0，电感器由于其自感电动势而通过二极管d续流继续向负载RL供电，并且电感器电流IL逐渐减小，如图1中的红色回路所示。在操作期间，开关管以非常高的频率(通常在几十千赫到几兆赫的数量级)反复接通和断开。

根据能量守恒，在稳态条件下，即伏-秒平衡原理，在开关周期中电感器两端的电压平均值为0。根据电感电流在开关周期内是否连续，有三种工作模式，即电流连续模式、BCM临界电流模式和电流断续模式。

1.连续电流模式

根据伏秒平衡原理，在稳态条件下，在导通周期D*T内，共模电感电压为(Vin-Vout)。在关断期间(1-D)*T，电感电压为Vout，两者的乘积相等，即:

(Vin-Vout)DT=Vout(1-D)T，

其中d是占空比，t是开关周期，Vin是输入电压，Vout是输出电压，您可以获得:

Vout/Vin=D .

可以看出，CCM模式下的传递函数等于占空比，与负载电流无关。

可以看出，电感电流不会是0。在开关管开关的接通期间，开关管电流IT从某个不为0的值开始上升，直到开关管开关断开时达到大值。根据公式U=L*dI/dt，电流变化率dI/dt=U/L，因此开关导通期间的电流变化率为(Vin-Vout)/L，在此期间二极管电流ID为0；在开关管开关断开期间，二极管电流ID开始下降，直到开关再次接通，达到小电流值。类似地，可用电流变化率为Vout/L，在此期间开关管电流为0。开关管电流it和二极管电流ID的组合是整个开关接通和断开期间的电感电流IL。