电感感量公式推导

最新推荐文章于 2025-03-15 10:01:34 发布
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电感相关公式推导

已知磁感应强度①B=uH
其中u为介质磁导率，真空下磁导率u0=4π*10-7
根据电感两端电压②u=Ldi/dt=Ndφ/dt可知，
③ Li=Nφ，所以L=Nφ/i，又因为
④NI=Hl，所以有i=Hl/N，其中l为有效磁路长度
④代入③可得⑤L=N2φ/Hl，又有⑥φ=BS，代入⑤有
⑦L=N2uS/l

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导体的一种性质，用导体中感生的电动势或电压与产生此电压的电流变化率之比来量度。稳恒电流产生稳定的磁场，不断变化的电流(交流)或涨落的直流产生变化的磁场，变化的磁场反过来使处于此磁场的导体感生电动势。电感是闭合回路的一种属性，即当通过闭合回路的电流改变时，会出现电动势来抵抗电流的改变。其中：L表示电感量、μ表示磁心的磁导率、Ae表示磁心的截面积、N表示线圈的匝数、lm表示磁心的磁路长度。2、L=phi/i（在电路中，当电流流过导体时，会产生电磁场，电磁场的大小除以电流的大小就是电感）。N2为线圈圈数的平方。
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自己动手绕线圈电感详细计算公式pdf,加载其电感量按下式计算：线圈公式 阻抗(ohm)=2*3.14159*F(工作频率)*电感量(mH)，设定需用360ohm阻抗，因此：电感量(mH)=阻抗(ohm)÷(2*3.14159)÷F(工作频率)=360÷(2*3.14159)÷7.06=8.116mH
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[DCDC](DC-DC) 电感计算有难题 ? 你我一起来学习
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紧接着我们需要考虑的是电感的最大电流值，如上图中IPK也是就是我们之前介绍过的电感的峰值电流，要想电感能够正常工作的话，那么电感的额定值必须不能小于计算出的电感的峰值电流，峰值电流尤为重要，它不仅是温升的源头也是造成电感中磁场强度达到峰值的电流，如果电感内部的磁场强度超过安全值，电感就失效了，就是说我们首先要找到各个电路拓扑中在什么情况下电感中的峰值电流是最大的，我们需要计算出在这个最恶劣的条件下的峰值电流，来保证我们的电感正常运行。
电感选型计算
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这里还要重点说明下，本文中的举证推导内容都是以DC-DC的Buck电路为例，特别是(4)和(5)，都是有明确前提的。电流纹波率是DC-DC设计的关键参数，它将电流的直流分量Idc、交流分量Iac、电流纹波ΔI、峰值电流Ip这些值。（1）Ion为导通时间ton期间电感电流的变化量ΔI，Ioff为关断时间toff器件电感电流的变化量ΔI。（3）toff=(1-D)*T=(1-D)/fsw（前提：DC-DC处于连续导通模式）。三. 电流纹波率，通常用r表示，指的是电感的交流纹波与电感的直流分量Idc的比值。
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一文搞懂电感！
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电感与电容有本质的区别，电感是由线圈组成，是有一定的内阻的，不能作为电源的滤波器，但是电感作为储能元件，通常匹配电源转化芯片的输出电压，作为储能电感使用。当线圈通过电流后，在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会产生感应电流来阻碍线圈中电流的变化，这种电流与线圈的相互作用关系称为电的感抗，也就是电感，相应的器件成为电感器。磁珠是电容、电感、电阻的复合体，相当于三者的并联，主要场合是对某个频段的抑制，磁珠作用于高频，一般是。电感越小，谐振频率越高：电感越大，那么匝数越多，寄生电容越大，所以谐振频率也低。
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电感量表示电感器储存电能的能力，通常以亨利（H）为单位。在 VCU 电源设计中，电感量影响电源的瞬态响应和输出电压稳定性。饱和电流是指电感器在此电流值下，电感量会显著降低的电流。超过此电流，电感器的磁芯材料可能会进入饱和状态，导致其储能能力和工作性能下降。
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磁芯 磁芯对于电感来说，就相当于是电容的中间绝缘介质。磁芯决定了电感的很多特性。比如大家都知道， ①电感线圈里面加个磁芯，电感值会增大很多，这是为什么呢？ ②还有电感有饱和电流，那电感为什么会饱和呢？ ③磁滞回线又是什么呢？ ④磁导率又是个啥？ 首先来说下物质的磁性是怎么来的。所有物质的磁性都是电流产生的，永久磁铁的磁性就是分子电流产生的。所谓分子电流就是磁性材料原子内的电子围绕原子核旋转形成的。 电子运动形成一个个小的磁铁，这些小的磁体在晶格中排列在一个方向，形成一个个小的磁区域，也就是磁畴。正是磁铁里
buck电路原理和计算公式推导
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Buck电路，也称为降压斩波器或降压变换器，在电源管理领域中用于将较高的直流输入电压转换为较低的直流输出电压。这种类型的DC-DC转换器广泛应用于各种需要高效能和小尺寸解决方案的应用场景。 ### 工作原理 Buck电路的基本组成部分包括一个开关（通常是MOSFET）、二极管、电感L和滤波电容C。当开关接通时，电流通过电感增加；而当开关闭合断开时，储存在电感中的能量被释放给负载，并且由于二极管的存在使得电流能够继续流动直到下一个周期开始。 平均输出电压Vout与输入电压Vin的关系可以通过占空比D表示出来，其中0 < D < 1: $$ V_{\text{out}} = D \cdot V_{\text{in}} $$ 这意味着输出电压总是小于或者等于输入电压。 ### 计算公式推导 对于理想情况下的连续传导模式(Continuous Conduction Mode, CCM)，即电感电流始终不降到零的情况，可以得到以下关系： - 平均感应电动势E_L= L * (di/dt) 在稳定状态下，一个完整周期内的总变化量应该为零，因此在一个周期结束时i(t)回到起始点。这意呀着在一整个PWM周期内积分后的结果应为零。 考虑两种状态： - 当开关S闭合期间(Ton), E_L = Vin - Vout - 当开关打开期间(Toff), E_L = -Vout 因为Ton + Toff = Ts （Ts代表总的开关周期），所以有： $$ Ton/Ts = D $$ $$ Toff/Ts = 1-D $$ 结合以上条件我们可以写出： $$ \int_0^{T_s} E_L dt = 0 $$ 代入对应时间段上的表达式得： $$ \int_0^{DT_s}(V_{\text{in}} - V_{\text{out}})dt + \int_{DT_s}^{T_s}-V_{\text{out}}dt = 0 $$ 简化后得出之前提到的比例关系： $$ V_{\text{out}}/V_{\text{in}} = D $$ 另外还有关于纹波电流ΔI_L 和纹波电压 ΔV_out 的计算，它们分别取决于电感值L、电容值C以及负载电阻R等因素。具体来说， 纹波电流近似地可以用下面这个公式来估算： $$ \Delta I_L ≈ \frac{(V_{\text{in}} - V_{\text{out}})\times D}{f\times L} $$ 这里$f$指的是开关频率。 而对于输出电压纹波，则可以根据充电放电过程中电容器的行为来进行估计： $$ \Delta V_{\text{out}} ≈ \frac{\Delta I_C}{C} $$ 这里的$\Delta I_C$是指流过电容的最大瞬态电流改变量。 为了确保良好的性能，设计人员会选择适当的元件参数以最小化这些波动同时满足效率和其他系统需求的要求。
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