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原理。當電流通過電感時，電感會將電能轉化為磁能儲存起來。以常見的 DC - DC 變換器中的電感儲能為例，在開關管導通期間，電源電壓施加在電感兩端，電流逐漸增大，根據電磁感應定律，電感產生的感應電動勢與電源電壓相反，阻礙電流快速上升，但電流仍持續增加，此時電感儲存的磁能不斷增大。當開關管關斷時，電感中的電流不能突變，電感產生與原電流方向相同的感應電動勢，試圖維持電流繼續流動，電感開始釋放儲存的磁能，將磁能轉化為電能，通過電路中的其他元件（如負載或電容）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\(E\)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。但需要注意的是，增大電流時不能超過電感的飽和電流，否則電感進入飽和狀態，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，為電機提供穩定的電能。通過合理設計電感量和控制電流大小，可以提高能量轉換效率，延長電動汽車的續航里程。