【硬件-笔试面试题】硬件/电子工程师,笔试面试题-10,(知识点:电感与磁珠的特性对比)
目录
1、题目
2、解答
步骤一:分析选项 A
步骤二:分析选项 B
步骤三:分析选项 C
步骤四:分析选项 D
3、相关知识点
电感的特性
磁珠的特性
对比表格
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【硬件-笔试面试题】硬件/电子工程师,笔试面试题-10,(知识点:电感与磁珠的特性对比)
这是一道大疆笔试题
1、题目
2、解答
步骤一:分析选项 A
电感不仅可以用在电源滤波,还可以用在信号滤波等场合;磁珠也不仅可以用在信号滤波,在一些电源滤波场景中也有应用。所以选项 A 错误。
步骤二:分析选项 B
电感的直流电阻(DCR)会影响其在直流电路中的压降和功率损耗等,所以在选择电感时需要考虑 DCR;而磁珠主要是利用其高频损耗特性来抑制电磁干扰,一般不需要考虑 DCR。所以选项 B 正确。
步骤三:分析选项 C
磁珠是耗能器件,当磁珠与电容协同工作时,在某些情况下可能会产生自激振荡,需要采取相应的措施来避免。所以选项 C 错误。
步骤四:分析选项 D
电感滤波是将电能转换为磁能存储起来,在适当的时候再释放;磁珠是将高频电能转换为热能消耗掉。所以选项 D 错误。
综上,答案选B
3、相关知识点
电感的特性
- 原理:电感是利用电磁感应原理工作的元件,由漆包线绕制在骨架或磁芯上构成。当电流通过电感时,会在其周围产生磁场,将电能转化为磁能储存起来;当电流变化时,电感会产生感应电动势来阻碍电流的变化 。
- 滤波特性:在电源滤波中,电感可以阻止高频交流成分通过,让直流成分顺利通过,从而起到平滑直流电压的作用;在信号滤波方面,电感与电容组成 LC 滤波器,可实现低通、高通、带通等多种滤波功能。
- 频率特性:在低频段,电感感抗较小,对电流阻碍作用小;随着频率升高,感抗逐渐增大,对高频信号的阻碍作用增强。但当频率过高时,会存在分布电容等寄生参数影响,导致电感性能下降。
- 直流电阻(DCR):电感存在直流电阻,会消耗一定功率,产生压降,影响电路的效率和性能,在设计电源电路等对功率要求较高的场合时,需要仔细考虑 DCR 的影响。
- 能量转换:电感在滤波过程中,只是将电能以磁能的形式暂时储存和释放,本身并不消耗能量(不考虑电阻损耗等非理想情况)。
磁珠的特性
- 原理:磁珠由铁氧体材料制成,是一种高频损耗性元件。它等效于一个电阻和电感的串联组合,但电阻值和电感值都随频率变化 。
- 滤波特性:磁珠主要用于抑制高频噪声,在高频段呈现出高阻抗,能够将高频电能转化为热能消耗掉,从而有效衰减高频信号。对于低频信号,磁珠的阻抗较小,对低频信号的传输影响较小。
- 频率特性:磁珠的阻抗随频率升高而迅速增大,在特定的频率范围内(一般为几百千赫兹到几百兆赫兹),磁珠具有良好的高频衰减特性。
- 直流电阻(DCR):磁珠主要依靠高频损耗来抑制噪声,一般不考虑其 DCR 对电路的影响。
- 能量转换:磁珠将高频电能转化为热能,是耗能器件。
对比表格
特性 | 电感 | 磁珠 |
---|---|---|
工作原理 | 电磁感应,电能与磁能相互转换 | 利用铁氧体材料高频损耗,将高频电能转化为热能 |
滤波对象 | 既可以用于电源滤波,也可用于信号滤波(不同频率范围) | 主要用于抑制高频噪声,常用于信号滤波,也可用于电源高频噪声抑制 |
频率特性 | 低频感抗小,高频感抗增大,存在寄生参数影响 | 低频阻抗小,高频阻抗迅速增大 |
直流电阻(DCR)影响 | 选择时需考虑,影响功率损耗和压降 | 选择时一般不考虑 |
能量转换 | 电能与磁能相互转换,理想情况不耗能 | 高频电能转化为热能,是耗能器件 |
题目汇总:
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