详细介绍: 色环电感(或电感量, Capacitance)指的是在给定电位差下的电荷储藏量;记为C,国际单位是法拉(F)。普通来说,电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷积聚在导体上;造成电荷的积聚储存,最常见的例子就是两片平行金属板。也是色环电感的俗名。
色环电感(或称电感量)是表征电感器容纳电荷本事的物理量。我们把电感器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量,叫做电容器的电容。色环电感器从物理学上讲,它是一种静态电荷存储介质(就像一只水桶一样,你可以把电荷充存进入,在没有放电回路的[1]景况下,刨除介质漏电自放电效应/色环电感衡量显著,可能电荷会永久存在,这是它的特征),它的用处较广,它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、隔直流等电路中。
色环电感在制作时应满足以下要求:
1)绕制在线圈磁芯上的导线要相互绝缘,以保证在瞬时过电压作用下线圈的匝间不发生击穿短路。
2)当线圈流过瞬时大电流时,磁芯不要出现饱和。
3)线圈中的磁芯应与线圈绝缘,以防止在瞬时过电压作用下两者之间发生击穿。
4)线圈应尽可能绕制单层,这样做可减小线圈的寄生电容,增强线圈对瞬时过电压的而授能力。
通常情况下,同时注意选择所需滤波的频段,共模阻抗越大越好,因此我们在选择共模电感时需要看器件资料,主要根据阻抗频率曲线选择。另外选择时注意考虑差模阻抗对信号的影响,主要关注差模阻抗,特别注意高速端口
对于处理器供电电路,处理器从低负荷到满负荷,电流的变化是非常大的。为了保证处理器能够在快速的负荷变化中,不会因为电流供应异常而出现死机现象。处理器供电电路要求具有非常快速的大电流响应能力。供电电路中的场效应管(MOSFET管)、电感和电容都会影响到这一能力。一个最理想的状态是,使用最快速的场效应管(MOSFET管)、高磁通量粗导线的电感线圈、超低ESR的输入输出电容。
那么有没同时使用最快速的场效应管(MOSFET管)、高磁通量粗导线的电感线圈、超低ESR的输入输出电容的主板呢?实际上,不同的主板厂商,对选料的着重点不一样。甲厂商可能会选用快速的场效应管(MOSFET管),快速的场效应管(MOSFET管)的开关噪声比较小,这样就可以将输入输出的电容等级下降一点。好的主板使用高导磁的电感磁芯(降低了线圈的损耗电流),因此它的线圈使用单根比较粗一点的就可以了。但大多数厂商会使用便宜一点的磁芯,使用三线并绕的方式来解决,这样即使损耗大一些,线圈也不会发太多的热。上面笔者已经谈过电容的问题,下面我们来谈谈电感和场效应管(MOSFET管)。
充足而纯净的电流是保证主板稳定工作的重要条件,为了保证处理器等设备稳定可靠地工作,就需要有非常纯净的电流。因此,主板上设计了很复杂的电路对供电电流进行滤波处理。在主板上,电感和电容主要是用来对电流进行滤波的。由于电感有蓄能的特点,所以电流先流过电感以便滤掉一部分高频杂波,再流过电容进一步滤掉其余的杂波,因此电感的性能就充分影响到了整个主板供电的纯净度。
再早期的主板用料中常常选用裸露式电感,渐进到半封闭式电感,目前市面上的主板已全部采用了全封闭式电感。正因为是屏蔽式,所以电感的线圈粗细很难分辨。不过在这里可以将理论与大家分享一下仍是十分有必要的。影响电感性能的主要是线圈和磁芯。线径很粗的线圈采用的是高导磁率、不易饱和的新型磁芯,所以不需要很多的绕线圈数就可以得到足够的磁通量,因此也被越来越多的主板生产商所采用
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
据此可以算出绕线圈数:
圈数 = [电感量* { ( 18*圈直径(吋)) + ( 40 * 圈长(吋))}] ÷ 圈直径 (吋)
圈数 = [8.116 * {(18*2.047) + (40*3.74)}] ÷ 2.047 = 19 圈
空心电感计算公式
空心电感计算公式:L(mH)=(0.08D.D.N.N)/(3D+9W+10H)
D------线圈直径
N------线圈匝数
d-----线径
H----线圈高度
W----线圈宽度
单位分别为毫米和mH。。
空心线圈电感量计算公式:
l=(0.01*D*N*N)/(L/D+0.44)
线圈电感量 l单位: 微亨
线圈直径 D单位: cm
线圈匝数 N单位: 匝
线圈长度 L单位: cm
频率电感电容计算公式:
l=25330.3/[(f0*f0)*c]
工作频率: f0 单位:MHZ 本题f0=125KHZ=0.125
谐振电容: c 单位:PF 本题建义c=500...1000pf 可自行先决定,或由Q
值决定
谐振电感: l 单位: 微亨
线圈电感的计算公式
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1。针对环行CORE,有以下公式可利用: (IRON)
L=N2.AL L= 电感值(H)
H-DC=0.4πNI / l N= 线圈匝数(圈)
AL= 感应系数
H-DC=直流磁化力 I= 通过电流(A)
l= 磁路长度(cm)
l及AL值大小,可参照Micrometal对照表。例如: 以T50-52材,线圈5圈半,其L值为T50-52(表示OD为0.5英吋),经查表其AL值约为33nH
L=33.(5.5)2=998.25nH≒1μH
当流过10A电流时,其L值变化可由l=3.74(查表)
H-DC=0.4πNI / l = 0.4×3.14×5.5×10 / 3.74 = 18.47 (查表后)
即可了解L值下降程度(μi%)
2。介绍一个经验公式
L=(k*μ0*μs*N2*S)/l
其中
μ0 为真空磁导率=4π*10(-7)。(10的负七次方)
μs 为线圈内部磁芯的相对磁导率,空心线圈时μs=1
N2 为线圈圈数的平方
S 线圈的截面积,单位为平方米
l 线圈的长度, 单位为米
k 系数,取决于线圈的半径(R)与长度(l)的比值。
计算出的电感量的单位为亨利。
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