2024年4月13日发(作者：封乐天)
第
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卷 第
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龙岩师专学报
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电感器断电时的最高感应电压分析
张建华
摘要：当电感性负载断电时，因自感作用可能产生很高的感应电压，这种现象既可用来产生高电压，也会因此造成
破坏，所以它是实际工作中要高度重视的问题。一个实际的电感线圈，除具有一定的电感量
(
外，还有导线电阻、暂态
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程中产生的铁心损耗以及线圈的匝间和层间的电容等。本文通过分析实际电感线圈的等效电路，从而得出其断电时 的
最高感应电压。
关键词：电感器；断电；最高感应电压
中图分类号：
K44&6 !
文献标识码：
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文章编号：
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由上式可知，当开关断开时电压随时间单调下降，最后
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实际电感线圈的等效电路
由于电感线圈存在导线电阻和暂态过程中产生的铁心
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损耗，在等效电路中用一个电阻
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与
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串联，用
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表示实际电感器的一切损耗；用一个等效电容
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并联在电感
线圈两端，表示线圈匝间和层间的电容及其他分布电容，这
样组成一个实际电感线圈的等效电路。
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电感线圈的电路方程
设原来线圈在电路中处于稳定状态，在
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时刻断电，
衰减为零，此状态称为过阻尼状态，电感线圈的电压不可能
超过电源电压。
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" 2024年4月13日发(作者：封乐天) 第 #& 卷 第 L 期 O5P6 #& Q56 L 龙岩师专学报 S5/T@=P 5U (5@VW=@ X9=2A9T? )5PP9V9 #$$! 年 &# 月 R926 #$$! 电感器断电时的最高感应电压分析 张建华 摘要：当电感性负载断电时，因自感作用可能产生很高的感应电压，这种现象既可用来产生高电压，也会因此造成 破坏，所以它是实际工作中要高度重视的问题。一个实际的电感线圈，除具有一定的电感量 ( 外，还有导线电阻、暂态 过 程中产生的铁心损耗以及线圈的匝间和层间的电容等。本文通过分析实际电感线圈的等效电路，从而得出其断电时 的 最高感应电压。 关键词：电感器；断电；最高感应电压 中图分类号： K44&6 ! 文献标识码： ) 文章编号： &LM# - $44N : #$$! ; $L - $$!" - $& $ - =* > : 0 + ’) & 3 )’( ; ?,@A)* 3 )’)25?A)* B 9 当开关断开后电感线圈两端的电压为 0 / $ - =* > : ; B & 3 )’( ?,@A)* 3 )’)25?A)* / + 2 + ’)) 9 由上式可知，当开关断开时电压随时间单调下降，最后 & 实际电感线圈的等效电路 由于电感线圈存在导线电阻和暂态过程中产生的铁心 / 损耗，在等效电路中用一个电阻 ’ 与 ( 串联，用 ’ 上的损耗 表示实际电感器的一切损耗；用一个等效电容 ) 并联在电感 线圈两端，表示线圈匝间和层间的电容及其他分布电容，这 样组成一个实际电感线圈的等效电路。 # 电感线圈的电路方程 设原来线圈在电路中处于稳定状态，在 * + $ 时刻断电， 衰减为零，此状态称为过阻尼状态，电感线圈的电压不可能 超过电源电压。 ’ !6 # 当 # & ) + $C $ & + $ # + - (，此时电路方程的解为： 4( # + () 时， 0 + : 8D 3 ; 9 - E* 根据初始条件有 8D + 2/ 5 C & - ’ ’ 则 0 + 2/ $ >& 3 : & - ; * B 9 - E* )’ #( 2’ ; / #( 5 原来储存在电感 ( 中的磁能和原储存在等效电容 ) 中的电 能将维持 ’() 回路的电流，设 * 时刻回路中的电流为 , ，则此 时电感上的感应电动势 ! + - ( ，等效电容 ) 两端的电压 .* ., 所带电量，根据基尔霍夫 / + 0 1 2 ，式中 0 为 * 时刻等效电容 ) 定律有： - ( ., .* .0 .* + ’, 3 0 2 # " . 0 .* # ( .* ’ & 当开关断开时，电感线圈两端的电压为 # % / + / $ >& 3 : & ’ ; * B 9 - E* C )’ - #( 因为 , + ，上式转化成： 其特征方程为： $3 $ # 3 ’ .0 3 0 + $ (2 & ( 3 (2 + $ 上式表明开关断开后电感线两端的电压仍为单调下降， 且比过阻尼时衰减得更快，是临界状态。 ’ # & ’ 此特征方程的根：$ & + - #( 3 ’ $ + - #( - # ; - 4( () ; ’ & ’ # & # & + ’ ! 当 4( # F (2 时，令 * ; ( & 2 - ’ 4( # # + # 4( # - 此时电路方程的解为： 0 + 9 - E* () > 8G9 H** 3 - H** B 式中 H + ; - & I # 电路的初始条件为：* + $ 时，等效电容 ) 上的电压为 / $ ， 此时等效电容的电量 0 5 + 2/ $ 经过线圈的电流等于电路接通 时的稳态电流 , 5 + / $ 1 ’ 。 ! 电路方程解的讨论 为讨论方便起见，令 ( + ， ) + #( ’ ’ ; 4( # # 通过常数变换 8G + 9 H, C I # 9 - H, - . 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