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飽和電感特性

飽和電感特性●熱特性飽和電感是一種通過進入和退出飽和過程的磁滯損耗(而不是渦流損耗或銅損耗)吸收電流尖峰能量的功率器件。主要的熱能來自磁芯。一方面，要求磁芯應該由高頻材料制成；另一方面，要求磁芯的溫度在任何情況下都不應超過居里溫度。這意味著飽和電感器的磁芯應該具有有利的散熱特性和結構，即更高的居里溫度、更高的熱導率、更大的散熱面積和更短的熱傳導路徑。●飽和特性顯然，通常沒有必要考慮使用不容易飽和的氣隙或低磁導率材料作為飽和電感。●初始電感的等效特性在其他條件相同的情況下，低磁導率磁芯匹配多匝、高磁導率磁芯匹配少匝的飽和電感的初始電感是等效的，緩沖效果大致相當。這意味著始終可以直接使用1匝鐵芯電感，因為任何多匝電感都可以找到與1匝等效物匹配的磁導率更高的鐵芯。這也意味著磁芯的高磁導率受到限制。如果合適的磁芯與1匝飽和電感匹配，則不可能用更少的匝數來匹配具有更高磁導率的磁芯。●磁芯體積的等效特性在其他條件下，相同體積的磁芯的飽和電感緩沖效應大致相等。

電感線圈的參數

(1)電感電感也稱為自感系數，它是一個物理量，表示電感產生自感的能力。電感器的電感主要取決于匝數(匝數)、繞組方法、磁芯的有無以及磁芯的材料等。通常，線圈纏繞得越多，線圈纏繞得越密，電感就越大。有磁芯的線圈比沒有磁芯的線圈電感大；磁芯磁導率越大，線圈的電感越大。電感的基本單位是亨利(簡稱亨利)，用字母“h”表示。常用的單位是毫亨(mH)和微亨(μH)，它們之間的關系是:=1000μ毫亨=1000μH (2)允許偏差是指電感的標稱電感和實際電感之間的允許誤差值。振蕩或濾波等電路中常用的電感要求，允許偏差為0.2[%]~ 0.5[%]；然而，對耦合、高頻電流阻斷和其他線圈的精度要求不高。允許偏差為10 [%] ~ 15 [%]。(3)品質因數品質因數，又稱q值或優值，是衡量電感質量的主要參數。指電感在一定頻率的交流電壓下工作時，感抗與等效損耗電阻的比值。電感的Q值越高，損耗越小，效率越高。電感器的品質因數與線圈導體的DC電阻、線圈架的介電損耗以及由鐵芯、屏蔽等引起的損耗有關。(4)分布電容分布電容是指線圈匝之間以及線圈和磁芯之間存在的電容。電感的分布電容越小，穩定性越好。(5)額定電流額定電流指正常運行時允許電感通過的大電流值。如果工作電流超過額定電流，電感將因加熱而改變其性能參數，甚至因過電流而燒毀。電感線圈原理電感是指當交流電通過導線時，導線的磁通量與導線內部和周圍產生交變磁通量的電流之比。當直流電流流過電感器時，只有固定的磁力線出現在電感器周圍，并且不隨時間變化。然而，當交流電流過線圈時，線圈周圍的磁力線會隨著時間而變化。根據法拉第電磁感應定律——磁力發電，改變磁力線會在線圈兩端產生感應電勢，這相當于“新的電源”。

電感式傳感

大多數人認為感應感應僅僅是測量線圈和導電目標之間距離的一種方法，但是這種技術還有許多其他的使用情況。例如，你知道螺旋印刷電路板線圈和銅帶可以用來測量線性位置嗎？

電感-數字轉換器(LDC)例如LDC1000可以感測靠近導電目標(例如，一塊金屬)的電感器的電感變化。LDC可以測量電感變化并提供關于目標位置的信息。

對于我的線性位置滑塊，我沒有使用通常的方法來改變目標和線圈之間的距離。相反，當線性滑動靶時，我保持靶到線圈的距離不變，并改變整個線圈的金屬接觸面。為此，我使用了一個從銅帶上切割下來的100毫米長的三角形靶。銅帶可以穿過三角形的Z寬端，以確保在此位置的Z大金屬接觸面。

我選擇了一個直徑為29毫米、每層70圈的2層印刷電路板線圈作為傳感器線圈。選擇線圈是因為其直徑超過了形狀目標的Z寬部分。圖1是本實驗中使用的線圈和三角形銅帶靶。

然后我把目標放在離印刷電路板線圈4毫米的地方。當線圈從目標的Z寬部分移動到Z窄部分時，將目標靠近線圈放置會增加電感變化。對于L度線性位置傳感器，為了獲得Z分辨率，必須盡可能減小目標距離。

我以0.5毫米的步長將目標從位置0(目標的Z寬部分)移動到位置100(Z窄部分)，并測量每個位置的電感。圖2是測量數據曲線。

將目標從Z寬位置滑動到Z窄位置可以將傳感器電感從175.2μH增加到251.4 μ h。由于兩端的電感變化很小，我建議在移動范圍內放棄5%的Z高位置和5%的Z低位置。因此，你使用的目標應該比要求的移動范圍至少長10%。沿剩余90毫米采集的數據樣本單調且具有良好的線性，可用于準確確定銅帶目標的位置。

為了獲得L-美線性，可以將目標從三角形改變為能夠產生線性輸出的不同形狀。然而，在軟件中線性化數據輸出通常更容易。