开关电源中的储能电感解析

电源

　　1、电感工作要求：电感作为开关电源重要的元器件，设计原则就是伏秒积相等，外在表现为在功率开关开通时励磁（储能），关断时进行磁复位（释能），在一个周期内始终保持磁平衡，即稳态下不能进行磁累积，在涉及磁性元器件时，不得不提的是磁通密度“B”，涉及密度问题就有饱和问题，因此消除磁累积就是以防止磁芯饱和问题。
　　2、电感的意义：表示产生磁场密度或磁感应强度“B”的能力。
　　3、功率电感的用途：储能过程中伴随平滑滤波。
　　4、磁性元件的储能方式或机理：
　　（1）磁性元件的组成，磁介质+绕线，一般情况下二者缺一不可，要建立这个慨念，即磁介质也可以为空气等非导磁材料，如空心电感，磁介质实则为空气等。
　　（2）磁场强度H和磁感应强度B关系可以借助如下系统框图描述
　　
　　我们把电流产生或引起的磁场“H”当做激励输入，把磁介质如硅钢片、铁氧体等类比做我们熟悉的电路系统，磁场“H”经过系统后得到响应磁感应强度“B”，磁导率“u”就是磁场的增益或放大倍数。
　　（3）储能，绕线在外加电源通电后形成电流，因而产生磁场H，此时能量被“导入”磁芯介质中。存储在磁性元器件中的能量—磁能积：
　　
　　
　　磁介质体积Ve，磁感应强度B，u是磁介质的绝对或属性磁导率，Ae磁芯截面积，Le是磁路长度。
　　
　　设计磁性元件，须加气隙以提高磁芯的能量存储能力。如无气隙，磁芯一旦存储少量能量就容易达到饱和，实质为得到合理的有效磁导率和合理的电感量。
　　5、电感存储的能量：
　　
　　电流i是流过电感的最大值，因此也可表达为
　　
　　在开关电源中通常用：
　　
　　来表达电感电流i与加在电感两端的电压u的关系，电流以
　　
　　线性上升。
　　6、电感实物
　　
　　铁镍和铁硅铝功率电感