电感

直流电周围有磁场吗?

有

只要有电流,就有磁场，交流电周围是交变磁场，直流电周围是恒定磁场。

根据麦克斯韦电磁理论，电流会产生磁场，稳定的电流产生稳定的磁场，不稳定的电流产生不稳定的磁场。

不过,有一种特殊情况,就是一根导线对折,通过直流电或交流电时,两段导线的电流相同,方向相反,虽然都有产生磁场,但是互相抵消,表现磁场为零.

 

 

电感饱和的原因

 

饱和电感是一种磁滞回线矩形比高，起始磁导率高，矫顽力小，具有明显磁饱和点的电感，在电子电路中常被当作可控延时开关元件来使用。

由于其独特的物理特性，使之在高频开关电源的开关噪声抑制，大电流输出辅路稳压，移相全桥变换器，谐振变换器及逆变电源等方面得到了日益广泛的应用。

电感饱和的外部因素是电流过大。在电感内部，饱和意味着铁芯的磁通已经不再随着交流电流的变化呈现线性变化了。在铁芯外部能够测量到的是一个接近恒定的磁通。

 

虽然平时我们随口就来同一个磁芯下电感量越大电感越容易饱和，越小就越不容易饱和。开了气隙的铁氧体磁芯抗饱和能力会得到提高等等。

https://new.qq.com/rain/a/20230203A00XJV00

当我们谈论电感饱和的时候，实际上是在谈论铁心饱和，空心的电感永远不会饱和。这时候很直观的问题就是：为什么不使用空心电感呢？这就必须从电感量的计算公式说起（这里直接拿出结论，具体的推导将在下一部分提到）：

式L中是感量，磁导率μ，绕组等效匝数N，磁路的等效截面积为S，电感线圈等效磁路长度为ɭ。

显而易见，要提高感值可以增大分子μ、N、S  ，减小分母ɭ。N往往受限于体积（尤其是功率电感的线非常粗，每一匝都会大大增加体积，且提高N也会提高）、线阻（发热）、寄生电容（尤其是 EMC 电感，寄生电容会大大削弱其高频抑制能力）。

在相同 dimensions 下，提高μ几乎是唯一途径，空气的磁导率几乎等于真空中磁导率μ0，而性能优异的磁性材料μ可达2000μ0，空心电感对比含有磁心的电感，其感值也会相差几千倍。

9种铁磁性材料表示磁饱和的磁化曲线

（1.钢板 2.硅板 3.钢铸件 4.钨钢 5.磁钢 6.铸铁 7.镍 8.钴 9.磁铁矿）

　　

“成也萧何，败也萧何。”μ帮助我们获得高感值，却也带给我们饱和的问题。磁场强度H和磁感应强度B的关系可以用磁导率表示：

 

在研究电感滤波时，经常纠结电感的选型，脱离学校有点久了，把之前关于电感的那点知识都丢了，以至于没想明白为什么电感会饱和，而导致电感饱和的恰恰是我想要保留的直流电流，把电感和电容的概念完全等同了，以为直流电流对电感毫无影响，其实是不对的。

 　　饱和电流首先不等于最大电流，对于直流电流，可以认为电感阻抗为0，选择饱和电流为1A的电感，不以为着总电流最大是1A，可以更大，只要电感线径支持。过大的电流意味着电感过饱和，电感就不是电感了，只是一段金属导体而已，因为饱和的电感不会对交流电流产生影响。

　　对于电感，最熟悉的莫过于电磁感应，磁生电电生磁，变化的磁场产生电场，但是并不是变化的电场产生磁场， 电场固然产生磁场，恒定的电场产生恒定的磁场，变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场产生电场，是这样一个关系。

　　 产生磁场的微观原理：电子围绕着原子外层轨道旋转，电子在每一层的旋转过程中都会产生微弱的磁场，每一层的磁场都是不一样的，所以方向也不同，但其中的作用力为零，没有磁性。当一线圈通电流，同样会产生磁场，磁力线穿过磁性材质以后，电子开始转动，线圈产生的磁力线被消除，线圈电流越加大，磁性材料电子就会更多改变的旋转方向，所有都会磁性材料电子旋转方向都相同时，磁饱和因此而产生。

　　产生磁饱和之后，如果交流电流（需要滤掉的部分）经过，正向电流（大于0）无疑会加深饱和程度，不会产生阻尼，负向电流（小于0），根据磁饱和的程度，有可能会产生一定的阻尼，总之都会影响滤波效果，更不用说不过0的交流电流成分了，起不到任何滤波作用。这有点像运放电流工作在放大区还是饱和区的问题。所以交流电流反而很难引起电感的饱和，至少不会一直饱和。而直流电流反而会让电感一直处于饱和状态。

　　　磁饱和可以认为是电感响应磁场的极限，磁场继续增大，电感不会对磁场的变化产生反应，磁通 =  L * I / N ,  因此往往电感越大，饱和电流越小。电感量与电感的物理特性有关L=μ×S*N^2/l ，L表示电感量、μ表示磁心的磁导率、S表示磁心的截面积、N表示线圈的匝数、l表示磁心的磁路长度，估计饱和磁通量的增加与L*I不成正比，于是导致了饱和电流与电感的反比例关系。由以上电感公式也可以看出为什么空心电感很难饱和而铁芯电感很容易饱和，空心电感μ很小，简单来说就是电感量很小，可以承受很大的电流而不饱和。

　　

 

饱和电流与电感器的磁特性有关，而额定电流与物理特性有关，它描述了可以通过电感器的最大直流电流。

总结来说就说如果电感的工作电流超过了饱和电流，那么电感虽然不会损坏，但是其电感量会大大降低，从而失去作为电感的作用。如果电感的工作电流超过了额定电流，那么电感的温升会比较高，电感可能会因为过温而损坏。

电感的饱和电流和什么有关

磁芯和线。

 

电感饱和电流的定义

当流过电感器的电流逐渐增大时，铁芯逐渐进入饱和状态，电感值逐渐减小。当铁心完全饱和时，电感将下降到相当于空心绕组的一个很小的值。饱和电流通常定义为电感下降20%时的电流值。一些制造商将饱和电流定义为电感降低10%或30%。在选择不同厂家的电感器进行比较时应注意这一点。