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开关变换器中的电感和电容
发布日期:2014-1-3 16:02:19

【本文章由接近开关提供】

   磁性元件由线圈和磁心两部分构成。在低频时,磁性元件的设计较为容易,通常在选定磁心材料后,在给定损耗和散热条件下,根据流过线圈的电流大小就可选取导线尺寸。但随着开关频率的增加,高频电流在线圈中流通将产生严重的高频效应,即集肤效应,此时选择导线时还必须考虑穿透深度。

   交流电通过导体时,各部分的电流密度不均匀,导体内部电流密度小,导体表面电流密度大,这种电流将集中在导体表面流通的现象称为集肤效应(或趋肤效应)。产生集肤效应的原因是由于感抗的作用,导体内部比表面具有更大的电感,因此对交流电的阻碍作用较大,使得电流密集于导体表面。集肤效应使得导体的有效横截面积减小,因而导体对交流电的有效电阻比对直流电的电阻大。交流电的频率越高,集肤效应越显著,频率高到一定程度时,可以认为电流完全从导体表面流过。因此,在高频交流电路中,必须考虑集肤效应的影响。

    电感和电容是组成开关变换器的主要元件,两者均为储能元件。由于“磁通连续”性,电感上的电流必须是连续的,不能突变,否则将会产生很大的电压尖峰。因此,电感常用于平滑电流,也称它为扼流圈,其特点是流过其上的电流有 “很大的惯性”。而在开关变换器中,能量从输人到输出的传输就是通过电感来完成的。电容与电感一样,也是开关变换器中传递电能的主要元件,电容上的电压必须是连续的,不能突变,否则将会产生很大的电流尖峰,因此,电容常用于“吸收”电压纹波,具有平滑电压波形的作用。

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