电感、电阻、导线在电源防护保护电路中的作用-Ameya360 electronic components purchasing network

电感、电阻、导线在电源防护保护电路中的作用

Release time：2022-09-29

author：Ameya360

source：网络

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　　电感、电阻、导线本身并不是保护器件，但在多个不同保护器件组合构成的防护电路中，可以起到配合的作用。

　　防护器件中，气体放电管的特点是通流量大、但响应时间慢、冲击击穿电压高；TVS管的通流量小，响应时间最快，电压钳位特性最好；压敏电阻的特性介于这两者之间，当一个防护电路要求整体通流量大，能够实现精细保护的时候，防护电路往往需要这几种防护器件配合起来实现比较理想的保护特性。但是这些防护器件不能简单的并联起来使用，例如：将通流量大的压敏电阻和通流量小的TVS管直接并联，在过电流的作用下，TVS管会先发生损坏，无法发挥压敏电阻通流量大的优势。因此在几种防护器件配合使用的场合，往往需要电感、电阻、导线等在不同的防护元件之间进行配合。下面Ameya360电子元器件采购网将对这几种元件分别进行介绍：

　　电感：

　　在串联式直流电源防护电路中，馈电线上不能有较大的压降，因此极间电路的配合可以采用空心电感，如下图：

电感、电阻、导线在电源防护保护电路中的作用

　　用电感实现两级防护器件的配合

　　电感应起到的作用：防护电路达到设计通流量时，TVS上的过电流不应达到TVS管的最大通流量，因此电感需要提供足够的对雷击过电流的限流能力。

　　在电源电路中，电感的设计应注意的几个问题：

　　1、电感线圈应在流过设备的满配工作电流时能够正常工作而不会过热；

　　2、尽量使用空心电感，带磁芯的电感在过电流作用下会发生磁饱和，电路中的电感量只能以无磁芯时的电感量来计算；

　　3、线圈应尽可能绕制单层，这样做可以减小线圈的寄生电容，同时可以增强线圈对暂态过电压的耐受能力；

　　4、绕制电感线圈导线上的绝缘层应具有足够的厚度，以保证在暂态过电压作用下线圈的匝间不致发生击穿短路。

　　在电源口的防护电路设计中，电感通常取值为7～15uH。

　　电阻：

　　在信号线路中，线路上串接的元件对高频信号的抑制要尽量少，因此极间配合可以采用电阻，如下图：

电感、电阻、导线在电源防护保护电路中的作用

　　用电阻实现两级防护器件的配合

　　电阻应起到的作用与前述电感的作用基本相同。找元件现货上唯样商啊城以上图为例，电阻的取值计算方法为：测得空气放电管的冲击击穿电压值U1，查TVS器件手册得到TVS管8/20us冲击电流下的最大通流量I1、以及TVS管最高钳位电压U2，则电阻的最小取值为：R≥（U1-U2）/I1。

　　在信号线路中，电阻的使用应注意的几个问题：

　　1、电阻的功率应足够大，避免过电流作用下电阻发生损坏；

　　2、尽量使用线性电阻，使电阻对正常信号传输的影响尽量小。

　　导线：

　　某些交/直流设备的满配工作电流很大，超过30A，这种情况下防护电路的极间配合采用电感会出现体积过大的问题，为解决这个问题，可以将防护电路分为两个部分，前级防护和后级防护不设计在同一块电路板上，同时两级电路之间可以利用规定长度的馈电线来做配合。

电感、电阻、导线在电源防护保护电路中的作用

　　用导线实现两级防器件的配合

　　这种组合形成的防护电路中，规定长度馈电线所起的作用，与电感的作用是相同的，因为1米长导线的电感量在1～1.6uH之间，馈电线达到一定长度，就可以起到良好的配合作用，馈电线的线径可以根据满配工作电流的大小灵活选取，克服了采用电感做极间配合时电感上不能流过很大工作电流的缺点。

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行业新闻

电感的作用和工作原理

　　今天给大家分享一下关于电感的知识，主要是关于电感的作用以及电感的工作原理。　　什么是电感?　　电感是一种由线圈组成的无源电气元件，是用于滤波、定时、电力电子应用的两端元件，属于一种储能元件，可以把电能转换成磁能并储能起来。常用字母“L”表示。　　在实际中，电感的种类繁多，分类方式也多种多样，这里就不具体讲了。　　电感的工作原理　　电感就是将导线绕制成线圈形状，当电流流过时，在线圈(电感)两端就会形成较强的磁场。由于电磁感应的作用，会对电流的变化起阻碍作用。　　因此，电感对直流呈现很小的电阻(近似于短路)，对交流呈现的阻抗较高，其阻值的大小与所通过交流信号的频率有关。　　同一电感元件，通过交流电流的频率越高，呈现的阻值越大。　　电感的两个重要特性　　1、电感对直流呈现很小的电阻(近似于短路)，对交流呈现的阻抗与信号频率成正比，交流信号频率越高，电感呈现的阻抗越大;电感的电感量越大，对交流信号的阻抗越大。　　2、电感具有阻止电流变化的特性，流过电感的电流不会发生突变，根据电感的特性，在电子产品中常作为滤波线圈、谐振线圈等。　　电感的功能及作用　　1、电感的滤波功能　　LC滤波电路　　在电感滤波中，纹波系数与负载电阻成正比，另一方面，在电容滤波中，它与负载电阻成反比，因此如果将电感滤波与电容结合起来，纹波系数将几乎与负载滤波无关。它也被称为电感输入滤波电路、扼流输入滤波电路、RC滤波电路。　　在该电路中，扼流圈与负载串联，为交流分量提供高电阻，并允许直流分量流过负载。负载两端的电容并联连接，过滤掉流过扼流圈的任何交流分量。通过这种方式，就可以得到整流，并通过负载提供平滑的直流电。　　电感滤波电路　　这种类型也叫做扼流过滤电路，由插在整流器和负载电阻R之间的电感组成。整流包含交流分量和直流分量。当输出通过电感时，为交流分量提供高电阻，而对直流分量没有电阻。因此整流输出的交流分量被阻断，只有直流分量到达负载。　　2、电感的谐振功能　　电感通常和电容并联构成LC谐振电路，主要用来阻止一定频率的信号干扰。　　天线感应射频信号，经电容Ce耦合到由调谐线圈L1和可变电容CT组成的谐振电路，经L1和CT谐振电路的选频作用，把选出的广播节目载波信号通过L2耦合传送到高频放大器。　　图中的黄色圈起来的部分为CT、L1构成的谐振电路进行调谐选台。　　3、LC串联、并联谐振电路　　LC串联谐振电路　　将电感与电容串联，可构成串联谐振电路，如下图所示。　　该电路可简单理解为与LC并联电路相反。LC串联电路对谐振频率信号的阻抗几乎为0，阻抗最小，可实现选频功能。电感和电容的参数值不同，可选择的频率也不同。　　LC并联谐振电路　　电感与电容并联能起到谐振作用，阻止谐振频率信号输入。电感对交流信号的阻抗随频率的升高而变大。电容的阻抗随频率的升高而变小。　　电感和电容并联构成的LC并联谐振电路有一个固有谐振频率，即共谐频率。　　在这个频率下，LC并联谐振电路呈现的阻抗最大。利用这种特性可以制成阻波电路，也可制成选频电路。　　电感的应用　　电感的两个主要应用领域是电力电子和射频电路。电感是各种DC-DC转换电路以及LC调谐振荡的射频电路中必不可少的元器件。下面，我将从这两个方面举个例子。　　1、DC-DC转换电路　　DC-DC转换电路或者开关稳压器用于几乎所有的电子设备中，因为在直流电压的升压和降压期间具有高效率，下面是用于降低直流电压的降压转化器的简化图。　　在实际应用中，在一些DC-DC转换电路中也常用晶体管来代替二极管来进行同步整流。　　2、射频电路　　电感用于各种射频电路，包括滤波器、振荡器等。以下图为例，是连接在单级晶体管放大器的集电极和基极之间的 LC 谐振电路。　　放大器是必不可少的，因为 LC 电路本身会由于组件的寄生电阻而产生阻尼振荡。振荡电路中的放大器确保无阻尼振荡。　　要选择射频扼流圈，需要选择自谐振频率 (SRF) 接近需要扼流圈的频率的电感。这是因为电感的阻抗在其自谐振频率处最大。　　对于LC电路选择电感，自谐振频率要比工作频率高很高，还必须考虑电感的容差，不然会导致频率选择出现不必要的偏移。　　当然，电感的应用还有很多，不仅仅只有我说的这些。

2024-07-23 11:14 reading：690

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