背景離鄉1

提問者發現某開關電源交流輸入端有電感，有這樣一個疑惑：交流電輸入端串聯了電感，電感不是對交流有阻礙作用麼？那麼交流電怎麼流過電感？估計提問者對電容、電感理解不夠深，人們常說電容有隔直通交的作用，而電感有隔交通直的作用，不要光看表面意思，要理解其中的含義，其阻礙並不是完全阻止。電感在交流電當中是有感抗的，其感抗跟頻率和電感量成正比，要嚴格按照感抗的公式來計算，若感抗較小，對正常的交流電影響不大。同理，電容在交流電當中是有容抗的，其容抗跟頻率和容量成反比，當頻率一定時，電容越大，其容抗越小；反之，電容越小，其容抗越大。所以雖然電容具有通交的作用，當交流電串聯的電容很小時，就行當於串聯了一個大電阻，一樣可以阻礙交流電通過。

▲電感

電感的感抗跟電感量和頻率有關，其感抗公式為XL=ωL=2πfL，其中π為圓周率即3.14159...，f為交流電的頻率，L為電感量。濾波電感量一般都mH、uH為單位，假設220V/50HZ交流電前端串聯的電感量為2mH，那麼其電感量為XL=2πfL=2*3.14*50*2*10^-3=0.628（Ω），相當於交流電前端串聯0.628Ω的電阻，對50HZ的交流電影響不大。1A電流時壓降只有0.63V左右（頭條@技術閒聊原創），即使10A電流壓降也只有6.3V左右，一般前端高壓交流電都是要經過降壓的，因此這電壓降對高壓交流點來說沒有任何影響，主要選擇電感的功率能夠滿足要求即可。

同理，電容具有通交隔直的作用，其電容也是有容抗的，容抗的大小跟交流電的頻率和容值有關，容抗XC=1/(ωC)=1/(2πfC），比如220V/50HZ交流電上串聯一個1μF的電容，那麼其容抗XC=1/(2πfC）=1/(2×3.14×50×1×10^-6）≈3184.7（Ω），這就是我們所說的容阻降壓的方式，交流電經過電容也會適當降壓並不是完全通過。

電源輸入端為什麼要接入電感呢？

電感 又稱為扼流器，它具有阻礙電流的作用，它是利用電感中的電流不能突變的原理，阻止交流電路中電流突變。在電源前端串聯電感的作用主要用於濾波，濾除高次諧波干擾（頭條@技術閒聊原創）。比如交流電前端串聯2mH的電感，對於50HZ的交流電來說，感抗只有0.63Ω左右，若有10KHZ的高頻干擾時，10KHZ的高頻信號經過該電感後，感抗為XL=2πfL=2*3.14*10000*2*10^-3=125.6Ω，削弱了該高頻信號，若干擾信號頻率為1MHZ，其感抗為12560Ω即12.5KΩ，幾乎阻礙了該高頻干擾信號通過。

電感濾波常用的方式

1、L型濾波

原理如下圖所示，其原理就是輸入端串入一個電感，電感濾除高頻信號效果最明顯，主要是利用電感中的電流不能突變的原理，當電感中的電流增大時，將其存儲於電感當中使電流緩慢增加，當電流減小時，產生反向電動勢（釋放能量）阻礙電流減小，從而使輸出的電流波形較為平滑。

▲L型濾波原理

2、LC濾波（倒L型濾波）

LC濾波由一個電感和一個電容組成，其接法為將電感串聯在電路中然後並聯電容，接法類似於大寫的英文字母“L”，所示也稱之為倒L型濾波。此濾波方式相比L型濾波要好，因為電感阻礙交流而電容通交流，高頻干擾信號經過LC濾波電路後，經過感抗與容抗分壓後輸出，頻率越高感抗越大而容抗越小。

▲LC型濾波原理

3、LC-π型濾波

LC-π型濾波原理是輸入端由兩個電容一個電感組成，先並聯一個電容後串聯一個電感再並聯一個電容，一共兩個電容一個電感組成，其接法形狀類似於“π”，所以稱之為π型濾波。LC-π型濾波的效果是最好的，在輸入前端並聯一個電容，優先濾除一部分紋波干擾信號，再經過LC濾波，把干擾信號抗拒在門外，使輸出信號更平滑。

總結：以上是3種最常用的電感濾波原理，相比之下，π型濾波效果是最好的，雖然原理略複雜一些，但是所達到的濾波效果成倍提高。

拓展

常用的濾波電路除了電感濾波之外，還有電容濾波；

1、並聯一個電容，這一般應用於電流較大的場合，比如電源輸出端。

2、RC濾波，原理如下圖所示，串聯電阻後並聯電容，RC濾波的截止頻率為f=1/(2πRC)，根據公式選擇合適的電容和電阻。

3、RC-π型濾波，其原理和LC-π型類似，只是把電感換為電阻，RC-π型濾波比RC濾波效果更好，通過電容與電阻的組合，使高頻雜波成分降在電阻上，當高頻信號經過時，由容抗XC=1/(2πfC）可知頻率越高容抗越小，經過電阻和容抗分壓後輸出的高頻干擾信號被降低，極大地削弱了影響。

應用實例：

如下圖為電源模塊LC-π型濾波原理，下圖為IB0505模塊原理，對電源輸入及輸出端都採用LC-π型濾波，加強電磁兼容處理。對電磁兼容要求較高的場合，濾波尤其重要，特別是在航空、航天領域，對電磁兼容的要求極高。

下圖為TI的TPS70351電源芯片原理圖，輸入5V，輸出為3.3V和1.8V，主要用於匹配DSP供電而設計的，下圖輸入端也採用了LC-π型濾波，輸出端採用了電容C濾波。

總結：不要以為電感濾波只能在直流電當中應用，不要看到交流電當中使用電感就以為電感會把交流電給完全過濾掉，要根據感抗進行計算。交流電一樣可以使用電感和電容進行濾波，只要根據感抗和容抗的計算公式，選擇合適的電感和電容即可。電容“通交隔直”和電感“通直隔交”只是廣義說明其兩種元器件在電路中的作用，也只是一種趨勢，並不是絕對的。在實際電路應用當中，需要根據電路的各種干擾雜波的頻率以及正常信號的頻率進行匹配元器件的參數，根據需要濾除的頻率範圍，計算其容抗和感抗，選擇合適的電容值及電感量。

技術閒聊

開關電源交流入口端用的是共模電感，用於抑制共模干擾

在通電瞬間，電感會阻礙電流增大，在斷電瞬間，電感會阻礙電流減少，所以電感有著阻交流、通直流的特性。電感的感抗與電感量和工作頻率有關，特定的電感對特定頻率的干擾信號有著很好的消除作用。開關電源交流輸入端輸入的是220V/50Hz的交流電，工作頻率並不高，所放置的電感主要用於抑制干擾信號，並不會阻礙交流電的通過。

電感感抗計算

感抗計算公式為：XL= 2πfL=ωL，電感量越大，電感的感抗就越大，工作的頻率越高，電感的感抗也越大。交流電的頻率為50Hz，開關電源交流入口端用的電感電感量也是很小的，所以對交流電是沒有阻隔作用的。

共模電感在開關電源中的作用

我們在開關電源的交流輸入端經常可以看到共模電感的身影。它可以起到起EMI濾波的作用，可以有效的防止電路中的高頻信號通過電源線對外輻射，影響其它電子產品的工作。

共模電感的兩個線圈是繞制在同一個鐵芯上的，匝數和相位都是相同的，只是繞制的方向是相反的。正常電流通過時，在同相位的線圈中就會產生反向的磁場，這樣就相互抵消了。所以共模電感對正常電流的通過並沒有阻尼作用。

如果有共模干擾信號流過的時候，由於共模信號的方向是相同的，就會在線圈內產生一個同向的磁場，它會增大電感線圈的感抗，使線圈表現為很高阻抗，從而產生了極強的阻尼作用，起到衰減共模信號的作用。如下圖開關電源的輸入端電路，L1為共模電感。

歡迎關注@電子產品設計方案，一起享受分享與學習的樂趣！關注我，成為朋友，一起交流一起學習

• 記得點贊和評論哦！非常感謝！

電子產品設計方案

開關電源交流入口有電感，那交流怎麼流過電感的?

●開關電源的輸入端口安裝有一個帶鐵氧體的共模交流濾波器，見下圖所示。

這個共模濾波器的主要作用是消除交流電源輸入側的許多雜波干擾信號進入開關電源。同時，也把開關電源中的高頻20~30MhZ的電磁噪聲汙染隔離掉，不至於反饋給低壓供電系統。按照開關電源的輸出功率，配置的共模電感濾波器的體積也不一樣，功率小的開關電源可選擇幾百微亨濾波器，功率大的可以選擇幾毫亨電感量的濾波器。這種結構的濾波器是利用電感並聯諧振現象來工作的。

電感器是電子設備中常見的基本單元，就是把漆包線繞制在具有高導磁的鐵氧體框中。它的電感特性是對交流電的阻力很大，這種阻力叫“感抗”，用XL表示。電感器的感抗L的大小以及交流電的頻率f成正比，即電感量越大，感抗越大，頻率越高，感抗越大。電子電路中就是利用它的這種特性曲線來進行濾波，分離高頻和低頻。感抗技術公式為

XL=2πfL。下圖為開關電源的一個電路圖。

其中，在交流電的輸入中首先經過一個共模電感器L2，在它的另外一頭的兩個繞組線圈頭接著橋式整流二極管的交流輸入端。這種形式的電感器線圈，也稱為雙向濾波抑制干擾器。因為開關電源的功率小，設計工程師們經過計算，選擇了它的電感量為22mH，額定電流為0.4A。

當電路在開始接通時，如果橋式整流二極管的輸入的無功功率和電感支路的無功功率相等，電源和負載不存在能量交換，電路處於並聯諧振狀態，此時Ic=I1sinΦ1，可以看出流入電路的總電流I的無功分量為零。當電路處於並聯諧振時，如果電感支路的電阻遠小於感抗，即ωo≈1/√LC或fo≈1/√LC，此時總電流為最小，Zo≈L/RC，此時支路電流比總電流可以大幾十倍，所以並聯諧振又稱為電流諧振。簡單理解就是，當交流電通過電感量一定時，交流電與平常流動形成迴路的負載特性完全一樣。它僅僅只是對高頻頻率的雜波信號阻力特別大，這些干擾信號源根本無法通過。

知足常樂0724

這個主要是看頻率。不是說電感能把所有頻率的交流電都能阻擋在外。50赫茲的交流電屬於低頻交流電，只有電感量非常大時，才能把它阻隔在外，小電感量主要是阻隔高頻交流電。就是說開關電源產生的諧波是可以被阻擋的，只要是為了防止開關電源內部高頻震盪產生的諧波干擾返回到電網干擾其他用電器。

超級不會

那應該是濾高頻電感，電感阻交通直，也不是所有交流都阻擋，每一個型號和規格都會在某一個頻段感抗比較大，而其餘頻段感抗比較小，普通交流電頻率比較低，才50赫茲，對於圈數很少的電感來說，感抗很小，可以直接通過，對於高頻以上頻率感抗比較大，起阻礙作用，起到過濾作用

農機配件

常說電容是“隔直通交”，電感恰恰相反是“通直隔交”，這只是廣義的說明這兩種原件在電路上起的作用，設計時需根據電源頻率大小來配置原件的參數，這兩種原件參數的大小決定他的容抗和感抗數值。比如你用一個大容量的電容，高頻交流電是很難通過去的，電感也是類似狀況。不談感抗，容抗只談作用是沒意義的。

青島來一箱

開關電源進口的電感是濾波的，由於電感中的電流不能躍變的特性，能夠對通過它的高次諧波濾除，既能防止電網的高次波竄入開關電源，又能防止開關電源整流引起的雜波汙染電網，是電網與電源之間的守護神。

郝慎軍

高中物理教壞了吧，電感阻交流，但是跟頻率有關的。頻率越大阻礙作用越大。50HZ屬於太低的頻率了

用戶16859743539

經過橋式整流了吧

關鍵字: 提問者 科技 電感