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電感的基本原理

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電感的基本原理

一起重新認識電源適配器電感，并介紹電感如何選型。

電感是電子學三大基本無源器件

電感的功能就是以磁場能的形式儲存電能量。以圓柱型線圈為例，簡單介紹下電感的基本原理：

電感的基本原理

如上圖所示，當恒定電流流過線圈時，根據右手螺旋定則，會形成一個圖示方向的靜磁場。而電感中流過交變電流，產生的磁場就是交變磁場，變化的磁場產生電場，線圈上就有感應電動勢，產生感應電流：

電流變大時，磁場變強，磁場變化的方向與原磁場方向相同，根據左手螺旋定則，產生的感應電流與原電流方向相反，電感電流減小；
電流變小時，磁場變弱，磁場變化的方向與原磁場方向相反，根據左手螺旋定則，產生的感應電流與原電流方向相同，電感電流變大。
以上就是楞次定律，最終效果就是電感會阻礙流過的電流產生變化，就是電感對交變電流呈高阻抗。同樣的電感，電流變化率越高，產生的感應電流越大，那么電感呈現的阻抗就越高；如果同樣的電流變化率，不同的電感，如果產生的感應電流越大，那么電感呈現的阻抗就越高（備注： 楞次定律是一種慣性的體現，維持原來的狀態類似的還有化學上的勒夏特列原理，生物學中的負反饋系統 ）。

電感的基本原理
所以，電感的阻抗于兩個因素有關：一是頻率；二是電感的固有屬性，也就電感的值，也稱為電感。根據理論推導，圓柱形線圈的電感公式如下：

電感的基本原理

可以看出電感的大小與線圈的大小及內芯的材料有關。

實際電感的特性不僅僅有電感的作用，還有其他因素，如：

繞制線圈的導線不是理想導體，存在一定的電阻；
電感的磁芯存在一定的熱損耗；
電感內部的導體之間存在著分布電容。
因此，需要用一個較為復雜的模型來表示實際電感，常用的等效模型如下：

等效模型形式可能不同，但要能體現損耗和分布電容。根據等效模型，可以定義實際電感的兩個重要參數。

6w電源適配器自諧振頻率(Self-Resonance Frequency)

由于Cp的存在，與L一起構成了一個諧振電路，其諧振頻率便是電感的自諧振頻率。在自諧振頻率前，電感的阻抗隨著頻率增加而變大；在自諧振頻率后，電感的阻抗隨著頻率增加而變小，就呈現容性。

電源適配器品質因素(Quality Factor)

也就是電感的Q值，電感儲存功率與損耗功率的比，Q值越高，電感的損耗越低，和電感的直流阻抗直接相關的參數。

自諧振頻率和Q值是高頻電感的關鍵參數。

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| 發布時間：2018.06.22    來源：電源適配器廠家
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