電感是一種能將電能通過磁通量的形式儲(chǔ)存起來的被動(dòng)電子元件。通常為導(dǎo)線卷繞的樣子，當(dāng)有電流通過時(shí)，會(huì)從電流流過方向的右邊產(chǎn)生磁場(chǎng)。

　　當(dāng)交流電通過電感時(shí)，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)將其他的繞線切隔，因而產(chǎn)生反向電壓，從而阻礙電流變化。反之當(dāng)電流減少時(shí)，則向電流增加的方向產(chǎn)生。

　　若電流的方向逆轉(zhuǎn)，反向電壓也同樣會(huì)產(chǎn)生。在電流被反向電壓阻礙之前，電流的流向會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)，因而電流就無(wú)法流過。所以說電感器是可以讓直流電通過，而通不過交流電的元器件。

　　二、電感器的分類

　　電感器有很多種，市場(chǎng)上也出現(xiàn)了各種電感產(chǎn)品，如高頻電路用電感器、電源電感器、以及一般電路用電感器等。今天筆者著重為大家講解電源電感器，即功率電感器。

　　三、功率電感器

　　1功率電感器的作用

　　功率電感器一般用于電源處，能承受較大電流。電源電路中的電感器的主要用途有“變換電壓用”以及“扼流用”，并被用于各種電子設(shè)備中。

　　2功率電感器的應(yīng)用

　　功率電感器廣泛應(yīng)用于通訊、醫(yī)療保健、工業(yè)、家電以及汽車電子等領(lǐng)域，特別是汽車電子中的汽車信息娛樂設(shè)備，動(dòng)力傳輸/安全設(shè)備等。近幾年來，新能源汽車不斷得到發(fā)展，包括混合動(dòng)力汽車(HEV)、增程式混合動(dòng)力汽車(PHEV)、純電動(dòng)汽車(EV)以及燃料電池車(FCV)等，在這些新能源汽車中，需要使用到不同電壓等級(jí)的電源系統(tǒng)。

　　DC/DC變換器成為新能源汽車設(shè)計(jì)開發(fā)不可或缺的關(guān)鍵部件，而功率電感是DC/DC變換器不可或缺的器件，可以提供大電流，高電感，其通過積累并釋放能量來保持連續(xù)的電流。

　　3不同功率電感器的比較

　　以村田公司生產(chǎn)的功率電感器為例，從產(chǎn)品工藝上可分為繞線電感和疊層電感，從材料上可分為金屬合金粉(一體成型)電感和鐵氧體電感。與鐵氧體電感相比，金屬合金電感有以下特點(diǎn)：

　　1)具有很高的磁飽和特性

　　當(dāng)電流急劇增加時(shí)，金屬合金電感的感值衰減比較緩慢，避免了鐵氧體電感的感值快速衰減造成的短路及誤操作的風(fēng)險(xiǎn)。

　　同時(shí)，針對(duì)溫度的變化，金屬合金粉材質(zhì)的電感衰減比鐵氧體要緩慢很多。

　　2)更小的外形尺寸

　　同等特性時(shí)(感值、飽和電流等)，金屬合金功率電感比鐵氧體功率電感的外形尺寸小50%左右，可以實(shí)現(xiàn)小型化和薄型化。

　　3)可有效抑制人耳能聽到的嘯叫噪聲

　　當(dāng)大電流通過線圈時(shí)，對(duì)于鐵氧體構(gòu)造的電感來說，磁場(chǎng)集中在磁性材料的粘合部位，從而會(huì)產(chǎn)生磁伸縮現(xiàn)象，磁性線會(huì)發(fā)生微小振動(dòng)，產(chǎn)生keen sounders (核心響聲)的現(xiàn)象，從而引起嘯叫。

　　對(duì)于金屬合金構(gòu)造的電感來說，因?yàn)樾纬删�圈的磁性材料是微粒的，所以磁場(chǎng)較分散;一體成型構(gòu)造也能夠控制線材的振動(dòng)，從而很難產(chǎn)生嘯叫問題。

　　4)EMC性能好，可有效抑制磁泄露

　　5)耐沖擊，可靠性好

　　金屬合金電感是一體成型的結(jié)構(gòu)具有很高的機(jī)械強(qiáng)度，特別適合移動(dòng)設(shè)備和汽車電子的應(yīng)用。金屬合金電感適用于汽車的嚴(yán)苛溫度刻環(huán)境的要求。

　　四、DC/DC變換器

　　電動(dòng)汽車中的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍很寬，行駛過程中頻繁加速、減速，而且在電動(dòng)汽車運(yùn)行過程中蓄電池電壓的變化范圍也是很大的，在這樣的條件下如果用蓄電池組直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)造成電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)性能的惡化，使用DC/DC變換器可以將蓄電池組的電壓在一定的負(fù)載范圍內(nèi)穩(wěn)定在一個(gè)相對(duì)較高的電壓值，從而可明顯提高電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)性能。

　　另一方面，DC/DC變換器可以將電動(dòng)機(jī)制動(dòng)剎車時(shí)由機(jī)械能轉(zhuǎn)化而來的電能回饋給蓄電池組，其效率高達(dá)85%~95%，遠(yuǎn)大于發(fā)電機(jī)的正常效率。以可控的方式給蓄電池組充電，尤其是在電動(dòng)汽車需要頻繁啟動(dòng)和制動(dòng)的城市工況運(yùn)行條件下，可以有效地回收制動(dòng)能量，增加電動(dòng)汽車的行駛里程。因此，電動(dòng)汽車采用DC/DC變換器可以優(yōu)化電動(dòng)機(jī)控制、提高電動(dòng)汽車的整體效率和性能。下圖為電動(dòng)汽車的系統(tǒng)架構(gòu)圖。

　　作為電動(dòng)汽車的供電設(shè)備，DC/DC變換器也給車載電子設(shè)備供電。根據(jù)純電動(dòng)汽車車載電子設(shè)備不同屬性，可把用電設(shè)備分為長(zhǎng)期用電設(shè)備、連續(xù)用電設(shè)備、短時(shí)間間歇用電設(shè)備和EV附加用電設(shè)備等四種類型，如下圖所示。同時(shí)，DC/DC變換器的體積和種類都很小且輸出穩(wěn)定。