電感在儲能電路中的工作過程是怎樣的，如何計算其儲存的能量？

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深圳市阿賽姆電子有限公司2025-03-21

在儲能電路中，電感的工作過程基于電磁感應(yīng)原理。當(dāng)電流通過電感時，電感會將電能轉(zhuǎn)化為磁能儲存起來。以常見的 DC - DC 變換器中的電感儲能為例，在開關(guān)管導(dǎo)通期間，電源電壓施加在電感兩端，電流逐漸增大，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，電感產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與電源電壓相反，阻礙電流快速上升，但電流仍持續(xù)增加，此時電感儲存的磁能不斷增大。當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時，電感中的電流不能突變，電感產(chǎn)生與原電流方向相同的感應(yīng)電動勢，試圖維持電流繼續(xù)流動，電感開始釋放儲存的磁能，將磁能轉(zhuǎn)化為電能，通過電路中的其他元件（如負(fù)載或電容）釋放出去。電感儲存的能量可以通過公式\(E=\frac{1}{2}LI^{2}\)來計算，其中\(zhòng)(E\)表示電感儲存的能量，單位為焦耳（J）；\(L\)為電感量，單位為亨利（H）；\(I\)為通過電感的電流，單位為安培（A）。從公式可以看出，電感儲存的能量與電感量和電流的平方成正比。因此，要增加電感儲存的能量，可以通過增大電感量或提高通過電感的電流來實現(xiàn)。但需要注意的是，增大電流時不能超過電感的飽和電流，否則電感進(jìn)入飽和狀態(tài)，電感量下降，實際儲存的能量將無法按上述公式計算，且可能影響電路正常工作。例如在一個電動汽車的 DC - DC 變換器中，電感用于儲存能量，為電機(jī)提供穩(wěn)定的電能。通過合理設(shè)計電感量和控制電流大小，可以提高能量轉(zhuǎn)換效率，延長電動汽車的續(xù)航里程。