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电感的世界你懂得多少?

2016-10-09| 发布者: 顺宇电子| 分类: 绕线电感

  现在的主板和显卡厂商喜欢以固态电容和全封闭式铁素体电感作为宣传重点,同时,这也被看作是一款高品质主板必备的元素。那么今天就让台北快三来看看电感在板卡电路中的作用,还有铁素体电感究竟优越在什么地方,以及玩家对于电感的认识都有哪些常见的误区吧。
 
  电路中的“梳理者”
  台北快三知道,电生磁、磁生电,两者相辅相成,总是伴随出现。当一根导线中拥有恒定电流流过时,总会在导线周围激发恒定的磁场。当台北快三把这根导线都弯曲成为螺旋线圈时,利用中学学过的电磁感应定律,台北快三就能判定,螺旋线圈中产生了磁场。接下来,台北快三将这个螺旋线圈放在某个电流回路中,当这个回路中的直流电变化时(如从小到大或者相反),电感中的磁场也应该会产生变化,变化的磁场会带来变化的“新电流”,由电磁感应定律,这个“新电流”肯定和原来的直流电方向相反,从而在短时间内对于直流电的变化形成一定的抵抗力。不过,一旦变化完成,电流稳定下来,磁场也不再变化,便不再有任何阻碍产生。
如果你认为上面一段描述非常难懂、拗口,台北快三不妨从另一个角度来解释。假设有一条人工渠,渠边有一个大大的水车,水车很沉重,需要较大流量的渠水才能推动它。首先,渠道中没有水的时候,水车是不会转动的。接下来工人打开闸门开始放水,在放水最开始的时候,水流会从小到大,那么水车是怎么样变化的呢?懂主板?要先懂电感
 
  水车会随着水的到来而迅速旋转和水同步?显然不是,由于惯性和阻力的存在,水车会缓慢的开始转动,过一段时间后才会和水流形成稳定的平衡。在水车“起步”,开始缓慢转动的过程,实际上也是水车在阻止水流向前,抵抗水流变化的过程。在水流平稳、水车转速也稳定后,水和水车形成一种和谐共生的关系,就互不干涉了。
那么如果关掉闸门呢?关掉闸门后,水会逐渐减少,流速也会下降。在水流流速下降的时候,水车并不能迅速和水流建立新的平衡,它还会按照之前的速度继续旋转一段时间,并带动水流在一定时间内维持之前的速度,然后水车会随着水流速降低、水流减少而慢慢停止转动。正是这种缓和电路中电流的变化幅度的特性,使得电感就像是电路中的一个“梳理者”。
懂主板?要先懂电感
 
  通直流,阻交流
  从上面的过程来看,台北快三完全可以将电感器的作用和水车等同起来,它们的核心作用都是阻止电流(水流)的变化。比如电流由小到大,水流由大到小的过程中,无论是电感器还是水车都存在一种“滞后”作用,它们能在一定时间内抵御这种变化。从另一个角度来说,正因为电感器和水车拥有储存一定能量(惯性)的作用,因此它们才能在变化来临时试图维持原状,但需要说明的是,当能量耗尽后,则只能随波逐流。
说到这里,电感器的特别作用就非常清晰了——那就是“通直流,阻交流”。为什么这样说呢?如果以水车作为例子的话,直流就是恒定的一个方向的水流,水车虽然在水流开闸后的一小段时间内对水流有阻止,但一旦水车和水流建立平衡,则无论是水车还是水流都会按照规律运动,不再会有阻止发生,这就是“通直流”。作为“阻交流”,试想,如果渠道中的水流一会向左、一会向右,水车在其中也无法正常转动,最后的结果是水渠无法形成正常的运转,这就是电感的“阻交流”作用。
懂主板?要先懂电感
 
   台北快三在主板上常常可以看到裸露的,有粗壮铜丝缠绕的元件,没错,那就是电感。
电感的“通直阻交”特性,让其在电路中能够发挥巨大的作用。在板卡中,电感多被用在储能、滤波、延迟和振荡等几个方面,是保障板卡稳定、安全运行的重要元件。当然,如果要深入分析这些作用,往往牵涉到很专业的电子知识,本文就不多做介绍了,感兴趣的读者可以自行查阅电路设计的相关内容。
什么是铁素体?
   铁素体,又称铁氧体,是一种磁性材料,它的成分是铁和其他金属的复杂氧化物。铁素体材料的特点是在高频工作时拥有非常出色的磁导率,因此被用作主板和显卡供电部分,以适应供电部分电路高频工作的需求。懂主板?要先懂电感铁素体材料制作成的电感,高频下拥有不错的磁导率。
   关于电感的两大误区
   最原始的电感器是由绕成螺旋状的导线构成。在实际使用中,导线为了固定不变形,一般都会找一个缠绕对象,这些缠绕对象的名字叫做骨架。大部分电感器会使用磁性物质当骨架,当然诸如塑料棒、橡胶棒甚至木棒也都可以作为电感器的骨架。实际使用中骨架的材料和性质将会在很大程度上影响电感器的性能。目前台北快三已经比较少在板卡上看到纯粹裸露出铜丝线圈的电感器了,各种各样薄型封装、小型封装甚至连排封装的电感器成为台北快三最常见的产品。不过万变不离其宗,电感无论怎样变,线圈和骨架依旧存在。
除了外形,在接口和引脚上,电感器也有插件式和贴片式的区别。简单说来,插件式电感的插脚会在电感下方,从主板正面看很难看到引脚。而贴片式的电感器引脚往往被设计在电感两端,在正面看比较容易看到引脚。懂主板?要先懂电感
 
   铁素体电感器是台北快三目前在板卡上常看到的一类电感。它的结构并不复杂:电感器中间依旧是螺旋状缠绕在磁芯上的线圈,导线周围则使用了铁素体材料将线圈封闭(或者半封闭)起来。这样做的好处是可利用铁素体材料约束电感线圈的磁场,在增强本身性能的同时降低电感线圈对其它元件的干扰。
需要说明的是,铁素体电感器可以根据用户的要求做得更为矮小,甚至各种奇怪的形状,其表面也可以涂油漆做成各种色彩。一些商家可能还会告诉消费者,彩色的电感性能更出众,这是不少玩家存在的误区之一。比如台北快三常看到蓝色的电感器,或者一些顶部可以开槽用作加强散热的特色电感器等,但其本质甚至性能都没有丝毫变化。懂主板?要先懂电感
 
  除了铁素体电感器外,还有一类电感器往往会引起玩家的注意。一些玩家存在的另一个误区,就要数在数字供电电路中比较常见的连排式电感器。这种电感器实际上就是将小体积贴片式电感器在最初制造时用特殊的模具“连接”在一起。由于很多公版显卡的数字供电会使用连排电感器,因此一部分玩家将其作为判断数字供电与否的标准之一。实际上,连排电感器只是一种特殊封装的电感器而已,用作连排式使用只是为了减少空间占用,提高元件密集程度,本身性能和分开设计的独立式电感器几乎没有任何差别,也和数字供电没有任何关系。数字供电的核心是数字式PWM,而不是连排电感器,这一点尤其需要玩家们注意。电感
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