助力通关硬件开发基础面专刊<26/30>--第五章接口协议、基础元件、可靠性 ---电感和磁珠

5.2.3电感和磁珠

【考点映射】
》》》电感选型主要考虑什么指标?
》》》电感在高频下的等效电路,能画一下吗?
》》》磁珠是什么元件?
》》》磁珠与电感有什么区别
》》》电感滋滋声可能的原因是?
【出现频度】⭐⭐
【难度】★★
【参考答案】

电感

电感的理想特性是通直流,阻隔交流,电压超前电流相位90度。
理想电感的损耗为0。原因在于
电感选型主要考虑标称感值、额定电流、直流阻抗DCR、自谐振频率、品质因数Q。
这里介绍下额定电流和直流阻抗DCR
额定电流
需要特别注意,不同电感的额定电流定义不一样
针对绕线电感,额定电流表示为当电感的电感量下降10%时的电流
针对叠层电感、薄膜电感、磁珠,额定电流表示当电感表面温度上升20度时的电流
直流阻抗DCR
电感在直流工作下测量得到的电阻,理想电感为0,越小越好。

电感等效电路

电感在低频和高频下的等效模型如下图。从图中,我们看出。
实际上应用的电感,存在直流阻抗DCR,
又由于在高频状态下,电感的引脚存在电容
因此,高频时,电感表现为电感与电阻串联后与电容并联。
图中的为自谐振频率,为电感的直流阻抗DCR。


磁珠与电感的区别

磁珠为耗能元件,如图中所示,其电阻和电感都随频率变化,在高频的时候,电阻线接近于阻抗线,
磁珠表现为电阻,不是电感。表明了磁珠的能量不是储存在电感,而是变成电阻的热能给消耗掉了。
因此磁珠有着对信号较强的吸收能力,可以把高频信号转化为热能消耗掉。
电感则不一样,在电感等效电路的阻抗曲线图(右上图)中,高频时,电感还是表现为一个电感,主要起储能作用。
应用
磁珠通常用于抑制信号和电源等的高频噪声和毛刺干扰,吸收静电脉冲。
电感通常用于电源滤波和匹配滤波。



电感“滋滋声”的由来

滋滋声的由来可能是:电感的电流频率落在音频范围内,交流电流经过电感线圈时,产生相应的磁场,
该线圈在磁场作用下产生微小振动,当电流足够大时,线圈就会因为振动而发出声音。


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