電感的頻率特性以及等效電路講解-KIA MOS管

什么是電感的頻率特性

首先，電感（線圈）具有以下基本特性，被稱為“電感的感性電抗”

(1) 直流基本上直接流過

(2) 對(duì)于交流，起到類似電阻的作用

(3) 頻率越高越難通過

下面是表示電感的頻率和阻抗特性的示意圖。

在理想電感器中，阻抗隨著頻率的提高而呈線性增加，但在實(shí)際的電感器中，如等效電路所示，并聯(lián)存在寄生電容EPC，因而會(huì)產(chǎn)生自諧振現(xiàn)象。

所以，到達(dá)諧振頻率之前呈現(xiàn)電感本來的感性特性（阻抗隨著頻率升高而增加），到達(dá)諧振頻率之后寄生電容的影響占主導(dǎo)地位，呈現(xiàn)出容性特性（阻抗隨著頻率升高而減?。?。也就是說，在比諧振頻率高的頻率范圍，不能發(fā)揮作為電感的作用。

電感的諧振頻率可通過上述公式求得。除了主體是電容量還是電感量的區(qū)別外，該公式與電容的諧振頻率公式基本相同。從公式中可以看出，電感值L變小時(shí)諧振頻率會(huì)升高。

電感的寄生分量中，除了寄生電容EPC之外，還有電感繞組的電阻分量ESR（等效串聯(lián)電阻）、與電容并聯(lián)存在的EPR（等效并聯(lián)電阻）。電阻分量會(huì)限制諧振點(diǎn)的阻抗。

關(guān)鍵要點(diǎn)：

電感在諧振頻率之前呈現(xiàn)感性特性（阻抗隨頻率升高而增加）。

電感在諧振頻率之后呈現(xiàn)容性特性（阻抗隨頻率升高而減小）。

在比諧振頻率高的頻段，電感不發(fā)揮作為電感的作用。

電感值L變小時(shí)，電感的諧振頻率會(huì)升高。

電感的諧振點(diǎn)阻抗受寄生電阻分量的限制。

頻率特性

寄生電容對(duì)頻率特性的影響較大。理想電感的阻抗隨著頻率的升高成正比增加，這正是電感對(duì)高頻干擾信號(hào)衰減較大的根本原因。實(shí)際的電感器等效電路是一個(gè)LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

當(dāng)角頻率為1/√LC時(shí)，會(huì)發(fā)生并聯(lián)諧振，這時(shí)電感的阻抗最大，超過諧振點(diǎn)后，電感器的阻抗特性呈現(xiàn)電容阻抗特性 — 隨頻率增加而降低。電感的電感量越大，往往寄生電容也越大，電感的諧振頻率越低。

電感等效電路

電感元件除電感L外，也總是有損耗電阻RL和分布電容CL。一般情況下RL和CL的影響很小。電感元件接于直流并達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，可視為電阻；

若接于低頻交流電路則可視為理想電感L和損耗電阻RL的串聯(lián)；在高頻時(shí)其等效電路如圖所示Re和Le分別為電感元件的等效電阻和等效電感。

從上式知當(dāng)CL甚小時(shí)或RL、CL和ω都不大時(shí)，Le才會(huì)等于L或接近等于L。

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