電感知識介紹(圖文)

1、電感基礎(chǔ)知識 圖文介紹一、電感器的定義。1.1 電感的定義:電感是導(dǎo)線內(nèi)通過交流電流時,在導(dǎo)線的內(nèi)部及其周圍產(chǎn)生交變磁通,導(dǎo)線的磁通量與生產(chǎn)此磁通的電流之比。當(dāng)電感中通過直流電流時,其周圍只呈現(xiàn)固定的磁力線,不隨時間而變化;可是當(dāng)在線圈中通過交流電流時,其周圍將呈現(xiàn)出隨時間而變化的磁力線。根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律-磁生電來分析,變化的磁力線在線圈兩端會產(chǎn)生感應(yīng)電勢,此感應(yīng)電勢相當(dāng)于一個“新電源”。當(dāng)形成閉合回路時,此感應(yīng)電勢就要產(chǎn)生感應(yīng)電流。由楞次定律知道感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁力線總量要力圖阻止原來磁力線的變化的。由于原來磁力線變化來源于外加交變電源的變化,故從客觀效果看,電感線圈有阻止交流電路中電

2、流變化的特性。電感線圈有與力學(xué)中的慣性相類似的特性,在電學(xué)上取名為“自感應(yīng)”,通常在拉開閘刀開關(guān)或接通閘刀開關(guān)的瞬間,會發(fā)生火花,這就是自感現(xiàn)象產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢所造成的。總之,當(dāng)電感線圈接到交流電源上時,線圈內(nèi)部的磁力線將隨電流的交變而時刻在變化著,致使線圈不斷產(chǎn)生電磁感應(yīng)。這種因線圈本身電流的變化而產(chǎn)生的電動勢,稱為“自感電動勢”。由此可見,電感量只是一個與線圈的圈數(shù)、大小形狀和介質(zhì)有關(guān)的一個參量,它是電感線圈慣性的量度而與外加電流無關(guān)。1.2 電感線圈與變壓器電感線圈:導(dǎo)線中有電流時,其周圍即建立磁場。通常我們把導(dǎo)線繞成線圈,以增強(qiáng)線圈內(nèi)部的磁場。電感線圈就是據(jù)此把導(dǎo)線(漆包線、紗包或裸

3、導(dǎo)線一圈靠一圈(導(dǎo)線間彼此互相絕緣地繞在絕緣管(絕緣體、鐵芯或磁芯上制成的。一般情況,電感線圈只有一個繞組。變壓器:電感線圈中流過變化的電流時,不但在自身兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓,而且能使附近的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電壓,這一現(xiàn)象叫互感。兩個彼此不連接但又靠近,相互間存在電磁感應(yīng)的線圈一般叫變壓器。1.3電感的符號與單位電感符號:L 電感單位:亨(H、毫亨(mH、微亨(uH,1H=103mH=106uH。電感量的標(biāo)稱:直標(biāo)式、色環(huán)標(biāo)式、無標(biāo)式電感方向性:無方向檢查電感好壞方法:用電感測量儀測量其電感量;用萬用表測量其通斷,理想的電感電阻很小,近乎為零。1.4 電感的分類:按電感形式分類:固定電感、可變電感。按

4、導(dǎo)磁體性質(zhì)分類:空芯線圈、鐵氧體線圈、鐵芯線圈、銅芯線圈。按工作性質(zhì) 分類:天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、偏轉(zhuǎn)線圈。按繞線結(jié)構(gòu) 分類:單層線圈、多層線圈、蜂房式線圈。按工作頻率 分類:高頻線圈、低頻線圈。按結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 分類:磁芯線圈、可變電感線圈、色碼電感線圈、無磁芯線圈等。二、電感的作用基本作用:濾波、振蕩、延遲、陷波等形象說法:“通直流,阻交流”細(xì)化解說:在電子線路中,電感線圈對交流有限流作用,它與電阻器或電容器能組成高通或低通濾波器、移相電路及諧振電路等;變壓器可以進(jìn)行交流耦合、變壓、變流和阻抗變換等。由感抗XL=2fL知,電感L越大,頻率f越高,感抗就越大。該電感器兩端電壓的大

5、小與電感L成正比,還與電流變化速度i/t成正比,這關(guān)系也可用下式表示: 電感線圈也是一個儲能元件,它以磁的形式儲存電能,儲存的電能大小可用下式表示:WL=1/2 Li2?？梢?線圈電感量越大,流過越大,儲存的電能也就越多。電感在電路最常見的作用就是與電容一起,組成LC濾波電路。我們已經(jīng)知道,電容具有“阻直流,通交流”的本領(lǐng),而電感則有“通直流,阻交流”的功能。如果把伴有許多干擾信號的直流電通過LC濾波電路(如圖,那么,交流干擾信號將被電容變成熱能消耗掉;變得比較純凈的直流電流通過電感時,其中的交流干擾信號也被變成磁感和熱能,頻率較高的最容易被電感阻抗,這就可以抑制較高頻率的干擾信號。LC濾波電

6、路 在線路板電源部分的電感一般是由線徑非常粗的漆包線環(huán)繞在涂有各種顏色的圓形磁芯上。而且附近一般有幾個高大的濾波鋁電解電容,這二者組成的就是上述的LC濾波電路。另外,線路板還大量采用“蛇行線+貼片鉭電容”來組成LC電路,因?yàn)樯咝芯€在電路板上來回折行,也可以看作一個小電感。三、電感的主要特性參數(shù)2.1 電感量L電感量L表示線圈本身固有特性,與電流大小無關(guān)。除專門的電感線圈(色碼電感外,電感量一般不專門標(biāo)注在線圈上,而以特定的名稱標(biāo)注。2.2 感抗XL電感線圈對交流電流阻礙作用的大小稱感抗XL,單位是歐姆。它與電感量L和交流電頻率f的關(guān)系為XL=2fL2.3 品質(zhì)因素Q品質(zhì)因素Q是表示線圈質(zhì)量的一

7、個物理量,Q為感抗XL與其等效的電阻的比值,即:Q=XL/R。線圈的Q值愈高,回路的損耗愈小。線圈的Q值與導(dǎo)線的直流電阻,骨架的介質(zhì)損耗,屏蔽罩或鐵芯引起的損耗,高頻趨膚效應(yīng)的影響等因素有關(guān)。線圈的Q值通常為幾十到幾百。采用磁芯線圈,多股粗線圈均可提高線圈的Q值。2.4 分布電容線圈的匝與匝間、線圈與屏蔽罩間、線圈與底版間存在的電容被稱為分布電容。分布電容的存在使線圈的Q值減小,穩(wěn)定性變差,因而線圈的分布電容越小越好。采用分段繞法可減少分布電容。2.5 允許誤差:電感量實(shí)際值與標(biāo)稱之差除以標(biāo)稱值所得的百分?jǐn)?shù)。2.6 標(biāo)稱電流:指線圈允許通過的電流大小,通常用字母A、B、C、D、E分別表示,標(biāo)稱

8、電流值為50mA、150mA、300mA、700mA、1600mA。四、常用電感線圈3.1 單層線圈單層線圈是用絕緣導(dǎo)線一圈挨一圈地繞在紙筒或膠木骨架上。如晶體管收音機(jī)中波天線線圈。3.2 蜂房式線圈如果所繞制的線圈,其平面不與旋轉(zhuǎn)面平行,而是相交成一定的角度,這種線圈稱為蜂房式線圈。而其旋轉(zhuǎn)一周,導(dǎo)線來回彎折的次數(shù),常稱為折點(diǎn)數(shù)。蜂房式繞法的優(yōu)點(diǎn)是體積小,分布電容小,而且電感量大。蜂房式線圈都是利用蜂房繞線機(jī)來繞制,折點(diǎn)越多,分布電容越小3.3 鐵氧體磁芯和鐵粉芯線圈線圈的電感量大小與有無磁芯有關(guān)。在空芯線圈中插入鐵氧體磁芯,可增加電感量和提高線圈的品質(zhì)因素。3.4 銅芯線圈銅芯線圈在超短波

9、范圍應(yīng)用較多,利用旋動銅芯在線圈中的位置來改變電感量,這種調(diào)整比較方便、耐用。3.5 色碼電感線圈是一種高頻電感線圈,它是在磁芯上繞上一些漆包線后再用環(huán)氧樹脂或塑料封裝而成。它的工作頻率為10KHz至200MHz,電感量一般在0.1uH到3300uH之間。色碼電感器是具有固定電感量的電感器,其電感量標(biāo)志方法同電阻一樣以色環(huán)來標(biāo)記。其單位為uH。3.6 阻流圈(扼流圈限制交流電通過的線圈稱阻流圈,分高頻阻流圈和低頻阻流圈。3.7 偏轉(zhuǎn)線圈偏轉(zhuǎn)線圈是電視機(jī)掃描電路輸出級的負(fù)載,偏轉(zhuǎn)線圈要求:偏轉(zhuǎn)靈敏度高、磁場均勻、Q值高、體積小、價格低。五、 電感的型號、規(guī)格及命名。國內(nèi)外有眾多的電感生產(chǎn)廠家,其

10、中名牌廠家有SAMUNG、PHI、TDK、AVX、VISHAY、NEC、KEMET、ROHM等。5.1 片狀電感電感量:10NH1MH材料:鐵氧體 繞線型 陶瓷疊層精度: J=±5% K=±10% M=±20%個別示意圖: 貼片繞線電感 貼片疊層電感5.2 功率電感電感量:1NH20MH帶屏蔽、不帶屏蔽尺寸:SMD43、SMD54、SMD73、SMD75、SMD104、SMD105;RH73/RH74/ RH104R/RH105R/RH124;CD43/54/73/75/104/105;個別示意圖:貼片功率電感 屏蔽式功率電感 5.3 片狀磁珠種類:CBG(普通型

11、 阻抗:53KCBH(大電流 阻抗:30120CBY(尖峰型 阻抗:52K個別示意圖:貼片磁珠 貼片大電流磁珠 規(guī)格:0402/0603/0805/1206/1210/1806(貼片磁珠規(guī)格:SMB302520/SMB403025/SMB853025(貼片大電流磁珠 5.4 插件磁珠 規(guī)格:RH3.5 5.5 色環(huán)電感電感量:0.1uH22MH尺寸:0204、0307、0410、0512豆形電感:0.1uH22MH尺寸:0405、0606、0607、0909、0910精度:J=±5% K=±10% M=±20%精度:J=±5% K=±10% M=±20%插件的色環(huán)電感 讀法:同色環(huán)電阻的標(biāo)示 5.6 立式電感電感量:0.1uH3MH規(guī)格:PK0455/PK0608/PK0810/PK09125.7軸向?yàn)V波電感規(guī)格:LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019電感量:0.1uH-10mH。額定電流:65mA10A。Q值高,價位一般較低,自諧振頻率高。 資料由電源網(wǎng)網(wǎng)友“隱形專家”提供 主要呈電抗特性比并且隨頻率改變。 實(shí)際應(yīng)用中， 鐵氧體材料是作為射頻電路的高頻 衰減器使用的。 實(shí)際上， 鐵氧體較好的等效于電阻以及電感的并聯(lián)， 低頻下電阻被