【摘 要】就現(xiàn)目前的大規(guī)模集成電路中電感元件的電感量通過數(shù)字化進(jìn)行調(diào)節(jié)是非常麻煩的。因此就迫切希望研究出新型的能夠數(shù)字化調(diào)節(jié)電感量顯得尤為重要。本文就是就新型數(shù)字控制可變電感提出自己的觀點(diǎn)以及意見。

【關(guān)鍵詞】電路 可變電感 數(shù)字控制 方法成果

新型的“數(shù)控可變電感”技術(shù)的原理主要就是對(duì)不同電感見存在的一種互感現(xiàn)象進(jìn)行合理有效的利用，通過數(shù)字電位器以及調(diào)節(jié)與之相對(duì)應(yīng)的信號(hào)進(jìn)而使得電路能夠?qū)Ω綄俚碾姼猩系碾妱?shì)差（也就是電壓）進(jìn)行控制工作。通過對(duì)電路附屬電感電壓大小的控制進(jìn)而就對(duì)主電感相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的特殊性質(zhì)進(jìn)行改變，以實(shí)現(xiàn)最終的能夠通過數(shù)字化技術(shù)對(duì)電感量進(jìn)行有效合理的控制。

現(xiàn)在大多數(shù)的企業(yè)依舊采用類如磁芯、銅芯、串聯(lián)互感以及滑動(dòng)節(jié)點(diǎn)可調(diào)電感器等等的機(jī)械式的調(diào)節(jié)方式對(duì)電路中的電感元件進(jìn)行控制，這些機(jī)械式的電路電感控制技術(shù)一般都是非自動(dòng)的，除此之外還有一個(gè)缺點(diǎn)就是所控制的電感值于所需的電感值之間還是有一定的差距的，也就是說精確度是不夠的，這個(gè)缺點(diǎn)有時(shí)就是致命的?，F(xiàn)有的一些方法就是可以通過電力電子技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)電感量電子調(diào)節(jié)技術(shù)。

一、電路

定義電路就是由若干的導(dǎo)線以及電氣電子部件共同所組成的導(dǎo)電回路就是電路，電路有直流以及交流之分。電路中通過的電流是直流就是直流電路；通過的是交流電就是交流電路。最為簡(jiǎn)單的電路一般都包含有電源，負(fù)載，導(dǎo)線以及開關(guān)。電路又稱導(dǎo)電回路，電路中擁有兩種故障方式，短路以及斷路，造成短路的原因不止一種，其中一種就是一個(gè)電路中缺少負(fù)載，直接就在電源的正負(fù)兩極之間就直接連通的短路形式，這種情況是絕對(duì)不被允許發(fā)生的；還有一種的短路形式就是直接的接通了某個(gè)元件的兩端，電流在電路中的流動(dòng)式會(huì)自主的盡可能的避免負(fù)載的，直接的接通某元件兩端的話，電流就不會(huì)再經(jīng)過負(fù)載而是直接由導(dǎo)線通過，這樣就導(dǎo)致該元件被短路了。斷路，在電路中，斷路是被允許發(fā)生的，斷路的話可能是由于電路中的某處出現(xiàn)了斷裂，導(dǎo)致電路不再是一個(gè)閉合的回路，這樣的結(jié)果并不會(huì)對(duì)電源造成損害，但是短路實(shí)惠損害電源以及電路中的負(fù)載的。

二、可變電感

電感，被當(dāng)做是閉合回路中的一種屬性，由中學(xué)的物理知識(shí)可知，在某種的特定條件下，電場(chǎng)能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)，反之，磁場(chǎng)也是能夠產(chǎn)生電場(chǎng)的。以線圈為例，在線圈中通過電流，線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，但是產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)又會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，產(chǎn)生的感應(yīng)電流對(duì)線圈中的原來的電流有一個(gè)抵制作用。通常我們都把這種電流以及線圈之間的相互作用存在的關(guān)系稱之為電的感抗，也就是所說的電感。

電感存在自感以及互感兩種情況，自感，字面上可以發(fā)現(xiàn)，是某一個(gè)單一的線圈，通過改變自身內(nèi)部的電流的大小或者方向，都會(huì)使得線圈周圍的磁場(chǎng)發(fā)生變化，這種的磁場(chǎng)變化現(xiàn)象能夠使得線圈本身能夠產(chǎn)生出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這就是線圈的自感現(xiàn)象?；ジ?，字面理解可得，不止一個(gè)的線圈，以兩個(gè)線圈為例，依舊是先使得其中的一個(gè)線圈里的電流發(fā)生變化，無論是改變大小還是方向均可，產(chǎn)生的磁場(chǎng)能夠?qū)α硗庖粋€(gè)線圈產(chǎn)生影響，我們稱之為這種影響為線圈的互感現(xiàn)象?；ジ杏写笥行。愿芯€圈的自感以及兩個(gè)線圈的耦合程度是直接影響互感大小的原因。通過上述原理能夠制造出自感器?？勺冸姼校簿褪悄軌?qū)﹄娐分械碾姼械拇笮∵M(jìn)行改變行為?？梢酝ㄟ^可變電感器實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。振蕩線圈、行振蕩線圈、行線性線圈、頻率補(bǔ)償線圈以及阻波線圈等等都是比較常見的一些可調(diào)電感器。以振蕩線圈為例，該線圈一般都在半導(dǎo)體收音機(jī)中同可變電容器儀器共同組成振蕩電路，通過改變磁帽與線圈之間的距離進(jìn)而對(duì)線圈的電感量進(jìn)行改變。

三、數(shù)字控制技術(shù)

一般指的就是根據(jù)工作的需要，程序員事先就把編好的程序輸入到計(jì)算機(jī)中，通過計(jì)算機(jī)來加工所需生產(chǎn)產(chǎn)品的過程。在現(xiàn)代工業(yè)中，數(shù)控技術(shù)以及設(shè)備點(diǎn)的非常的重要，作為現(xiàn)代工業(yè)的制造基礎(chǔ)，評(píng)定一個(gè)國(guó)家的綜合國(guó)力以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，數(shù)控技術(shù)是一個(gè)非常重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)一個(gè)國(guó)家的國(guó)際地位有著直接的影響。在21世紀(jì)，智能化系統(tǒng)的配備是數(shù)控系統(tǒng)的必要條件之一。智能化是多方面的，要求智能化加工的效率以及加工的質(zhì)量等等。

四、新型數(shù)字控制可變電感的研究與設(shè)計(jì)

由一般的電路知識(shí)可得，當(dāng)靠近兩個(gè)都有電流通過的電感的時(shí)候，兩個(gè)感應(yīng)磁場(chǎng)都會(huì)對(duì)對(duì)方產(chǎn)生一定的影響，進(jìn)而改變兩個(gè)電感的特殊的性質(zhì)，也就是我們常說的互感現(xiàn)象。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)，通過將一個(gè)數(shù)字可控放大器設(shè)計(jì)出來，放大主電感的電壓，并且還以此作為一種驅(qū)動(dòng)的信號(hào)，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化控制電感參數(shù)了。等效電感的大小直接由數(shù)字可控放大器放大的倍數(shù)決定，若想實(shí)現(xiàn)等效電感的電感量控制系統(tǒng)，可以設(shè)計(jì)出一種電壓跟隨器電路，該電路的功能主要就是對(duì)輸入的阻抗進(jìn)行提高，進(jìn)而就能夠有效的降低上一級(jí)的電路的負(fù)擔(dān)。跟隨器電路有著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不會(huì)對(duì)等效電感產(chǎn)生不利影響作用的好處。接下來就是數(shù)字電位器電路，數(shù)字電位器的功能比較單一，只能夠?qū)﹄妷哼M(jìn)行分壓作用，可供調(diào)節(jié)的系數(shù)過小，實(shí)際生產(chǎn)過程中，數(shù)字電位器很難滿足要求，為解決上述問題，可以利用比例運(yùn)算電路，通過放大數(shù)字電位器的輸出信號(hào)，進(jìn)而就能夠獲得附屬電感上的加載電壓了，同相比例運(yùn)算電路，輸出電壓歲輸入電壓的增大而增大，并且兩者具有相同的相位。功率放大電路，通過上述工作之后，把一個(gè)變化系數(shù)確定出來，用功率放大電路放大電路的輸出功率，該電路知識(shí)對(duì)電流的輸出能力進(jìn)行提高，進(jìn)而對(duì)較重的負(fù)荷進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，也不具備復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。完成了上述的工作之后需要對(duì)電路的有效性進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)與對(duì)應(yīng)的電感智的測(cè)定可通過諧振頻率法來實(shí)現(xiàn)。

五、總結(jié)

設(shè)計(jì)出的新型數(shù)控可變電感能夠改善傳統(tǒng)的機(jī)械師的可變電感器的不足的地方，并且并不具備較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)起來也是比較靈活的，因此，在未來，數(shù)控可變電路必將成為主導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉漫霞；張輝； 陳古典； 龔文 一種新型數(shù)控可變電感的研究與設(shè)計(jì)[J] 電子器件 2012-08-20

[2] 宋春華 數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J] 裝備制造技術(shù) 2011-03-15

作者簡(jiǎn)介：

姜朝輝（1969.5- ），男（漢族），北京市西城區(qū)人，大專，主要研究方向：數(shù)字控制與集成電路