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雖然電感器(線圈)能夠平滑地傳輸直流電,但是如果電流變化,它們將產生電動勢以阻止這些波動。這被稱為自感應,并且對于交流電,它具有阻礙傳輸到其可以在較高頻率出現的點的性質。因此,如果電流通過電感器,它將作為能量累積,如果電流中斷,則該能量將被釋放。功率電感器是有效地應用該特性的部件,主要用于諸如DC-DC轉換器之類的設備的電源電路。
圖1顯示了降壓DC-DC轉換器的基本電路(二極管整流型)。功率電感器是影響其性能的重要組件。
圖1:降壓DC-DC轉換器的基本電路(二極管整流型)
與功率電感器特性相關的參數具有彼此復雜的折衷關系
設計功率電感器的困難源于其特性的可變性,這取決于諸如溫度和電流幅度之類的因素。例如,電感(L)具有隨著電流變大而減小的特性(DC疊加特性),并且由電流增加引起的溫度升高可以導致電感器芯磁導率(μ)和飽和磁通密度(Bs)變化也是如此。即使具有相同的電感值,直流電阻也是如此(Rdc)將根據繞組厚度和繞組數量而改變,導致發熱程度的變化,并且磁屏蔽結構的差異也會影響噪聲特性。
這些參數之間存在復雜的相互權衡關系,因此從整體角度考慮DC-DC轉換器的效率,尺寸和成本,為應用選擇最佳功率電感至關重要。