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电容电感通交流阻直流原理「电感通交流阻直流,电容」

admin 2024-10-26 00:32:15 冰箱知识 0

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大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于电容电感通交流阻直流原理的问题,于是小编就整理了2个相关介绍电容电感通交流阻直流原理的解答,让我们一起看看吧。

开关电源交流端入口有电感,那交流怎么流过电感的?

电容电感通交流阻直流原理

常说电容是“隔直通交”,电感恰恰相反是“通直隔交”,这只是广义的说明这两种原件在电路上起的作用,设计时需根据电源频率大小来配置原件的参数,这两种原件参数的大小决定他的容抗和感抗数值。比如你用一个大容量的电容,高频交流电是很难通过去的,电感也是类似状况。不谈感抗,容抗只谈作用是没意义的。

开关电源交流入口有电感,那交流怎么流过电感的?

●开关电源的输入端口安装有一个带铁氧体的共模交流滤波器,见下图所示。

电容电感通交流阻直流原理


这个共模滤波器的主要作用是消除交流电源输入侧的许多杂波干扰信号进入开关电源。同时,也把开关电源中的高频20~30MhZ的电磁噪声污染隔离掉,不至于反馈给低压供电系统。按照开关电源的输出功率,配置的共模电感滤波器的体积也不一样,功率小的开关电源可选择几百微亨滤波器,功率大的可以选择几毫亨电感量的滤波器。这种结构的滤波器是利用电感并联谐振现象来工作的。

电感器是电子设备中常见的基本单元,就是把漆包线绕制在具有高导磁的铁氧体框中。它的电感特性是对交流电的阻力很大,这种阻力叫“感抗”,用XL表示。电感器的感抗L的大小以及交流电的频率f成正比,即电感量越大,感抗越大,频率越高,感抗越大。电子电路中就是利用它的这种特性曲线来进行滤波,分离高频和低频。感抗技术公式为

XL=2πfL。下图为开关电源的一个电路图。

电容电感通交流阻直流原理


其中,在交流电的输入中首先经过一个共模电感器L2,在它的另外一头的两个绕组线圈头接着桥式整流二极管的交流输入端。这种形式的电感器线圈,也称为双向滤波抑制干扰器。因为开关电源的功率小,设计工程师们经过计算,选择了它的电感量为22mH,额定电流为0.4A。

当电路在开始接通时,如果桥式整流二极管的输入的无功功率和电感支路的无功功率相等,电源和负载不存在能量交换,电路处于并联谐振状态,此时Ic=I1sinΦ1,可以看出流入电路的总电流I的无功分量为零。当电路处于并联谐振时,如果电感支路的电阻远小于感抗,即ωo≈1/√LC或fo≈1/√LC,此时总电流为最小,Zo≈L/RC,此时支路电流比总电流可以大几十倍,所以并联谐振又称为电流谐振。简单理解就是,当交流电通过电感量一定时,交流电与平常流动形成回路的负载特性完全一样。它仅仅只是对高频频率的杂波信号阻力特别大,这些干扰信号源根本无法通过。

这个主要是看频率。不是说电感能把所有频率的交流电都能阻挡在外。50赫兹的交流电属于低频交流电,只有电感量非常大时,才能把它阻隔在外,小电感量主要是阻隔高频交流电。就是说开关电源产生的谐波是可以被阻挡的,只要是为了防止开关电源内部高频震荡产生的谐波干扰返回到电网干扰其他用电器。

开关电源交流入口端用的是共模电感,用于抑制共模干扰

在通电瞬间,电感会阻碍电流增大,在断电瞬间,电感会阻碍电流减少,所以电感有着阻交流、通直流的特性。电感的感抗与电感量和工作频率有关,特定的电感对特定频率的干扰信号有着很好的消除作用。开关电源交流输入端输入的是220V/50Hz的交流电,工作频率并不高,所放置的电感主要用于抑制干扰信号,并不会阻碍交流电的通过。

电容电感通交流阻直流原理

电感感抗计算

感抗计算公式为:XL= 2πfL=ωL,电感量越大,电感的感抗就越大,工作的频率越高,电感的感抗也越大。交流电的频率为50Hz,开关电源交流入口端用的电感电感量也是很小的,所以对交流电是没有阻隔作用的。

电容电感通交流阻直流原理

共模电感在开关电源中的作用

我们在开关电源的交流输入端经常可以看到共模电感的身影。它可以起到起EMI滤波的作用,可以有效的防止电路中的高频信号通过电源线对外辐射,影响其它电子产品的工作。

共模电感的两个线圈是绕制在同一个铁芯上的,匝数和相位都是相同的,只是绕制的方向是相反的。正常电流通过时,在同相位的线圈中就会产生反向的磁场,这样就相互抵消了。所以共模电感对正常电流的通过并没有阻尼作用。

电容电感通交流阻直流原理

如果有共模干扰信号流过的时候,由于共模信号的方向是相同的,就会在线圈内产生一个同向的磁场,它会增大电感线圈的感抗,使线圈表现为很高阻抗,从而产生了极强的阻尼作用,起到衰减共模信号的作用。如下图开关电源的输入端电路,L1为共模电感。

电容电感通交流阻直流原理

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那应该是滤高频电感,电感阻交通直,也不是所有交流都阻挡,每一个型号和规格都会在某一个频段感抗比较大,而其余频段感抗比较小,普通交流电频率比较低,才50赫兹,对于圈数很少的电感来说,感抗很小,可以直接通过,对于高频以上频率感抗比较大,起阻碍作用,起到过滤作用

电感为什么阻交流通直流?

电感线圈通交流电时,有感抗,类似于电阻。感抗的大小由交流电的频率和线圈的自感系数决定。

直流电方向不变化,通过电感线圈时没有感抗,只有电阻。

对于交流电而言,感抗远大于直流的电阻,所以说电感阻交流通直流。

到此,以上就是小编对于电容电感通交流阻直流原理的问题就介绍到这了,希望介绍关于电容电感通交流阻直流原理的2点解答对大家有用。

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