電感在在電路中的作用及使用方法

1、電感在電路中的作用與使用方法一、 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

2、 交流電路中電流變化的特性。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)。電感的具體作用： 1、在DCDC轉(zhuǎn)換的時候,電源輸入和DCDC芯片之間常接著一個22uh的功率電感，一，扼流：在低頻電路用來阻止

3、低頻交流電；脈動直流電到純直流電路；它常用在整流電路輸出端兩個濾波電容的中間，扼流圈與電容組成式濾波電路。在高頻電路：是防止高頻電流流向低頻端，在老式再生式收音機中的高頻扼流圈 。得到應(yīng)用。二，濾波：和上述理論相同；也是阻止整流后的脈動直流電流流向純直流電路由扼流圈（為簡化電路，降低成本，用純電阻替帶扼流圈）兩個電容（電解電容）組成派式濾波電路。利用電容充放電作用和扼 流圈通直流電，阻擋交流電特性來完成平滑直流電而得到純正的直流電。三，震蕩：我們說整流是把交流電變成直流電，那么震蕩就是把直流電變成交流電的反過程。我們把完成這一過程的電路叫作“震蕩器”。震蕩器的波形：有正旋波，鋸齒波，梯形波，方

4、波，矩形波，尖峰波。頻率由幾HZ-幾十GHZ.在有線電，無線電領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。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

5、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 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。

6、形象說法：“通直流，阻交流”細化解說：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

7、”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，因為蛇行線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

8、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

9、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

10、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)，常稱為折點數(shù)。蜂房式繞法的優(yōu)點是體積小，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來繞制，折點越多，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.

11、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=

12、7;10% M=±20%尺寸： 0402 0603 0805 1008 1206 1210 1812 1008=2.5mm*2.0mm 1210=3.2mm*2.5mm 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） 阻抗：53KCBH（大電流） 阻抗：3

13、0120CBY（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

14、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軸向濾波電感規(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5.8 磁環(huán)電感規(guī)格：TC3026/TC3726/TC4426/TC5026尺寸（單位mm）：3.2515.885.9 空氣芯電感空 氣芯電感為了取得較大的電感值，往往要用較多的漆包線繞成，而為了減少電感本身的線路電阻對直流電流的影響，要采用線徑較粗的漆包線。但在一些體積較少的 產(chǎn)品中，采用

15、很重很大的空氣芯電感不太現(xiàn)實，不但增加成本，而且限制了產(chǎn)品的體積。為了提高電感值而保持較輕的重量，我們可以在空氣芯電感中插入磁心、鐵 心，提高電感的自感能力，借此提高電感值。目前，在計算機中，絕大部分是磁心電感。六、 常見的磁芯磁環(huán)鐵粉芯系列材 質(zhì)有：-2材（紅/透明）、-8材（黃/紅）、-18材（綠/紅）、-26材（黃/白）、-28材（灰/綠）、-33材（灰/黃）、-38材（灰/ 黑）、-40材（綠/黃）、-45材（黑色）、-52材（綠/藍）；尺寸：外徑大小從30到400D（注解：外徑從7.8mm到102mm）。鐵硅鋁系列主要u值有：60、75、90、125；尺寸：外徑大小從3.5mm到77

16、.8mm。兩種產(chǎn)品的規(guī)格除了主要的環(huán)形外，另有E形，棒形等，還可以根據(jù)客戶提供的各項參數(shù)定做。它們廣泛應(yīng)用于計算機主機板，計算機電源，電源供應(yīng)器，手機充電器，燈飾變壓調(diào)光器，不間斷電源（UPS），各種家用電器控制板等。八、電感在使用過程中要注意的事項8.1電感使用的場合潮濕與干燥、環(huán)境溫度的高低、高頻或低頻環(huán)境、要讓電感表現(xiàn)的是感性，還是阻抗特性等，都要注意。8.2電感的頻率特性在低頻時，電感一般呈現(xiàn)電感特性，既只起蓄能，濾高頻的特性。但在高頻時，它的阻抗特性表現(xiàn)的很明顯。有耗能發(fā)熱，感性效應(yīng)降低等現(xiàn)象。不同的電感的高頻特性都不一樣。下面就鐵氧體材料的電感加以解說：鐵 氧體材料是鐵鎂合金或鐵鎳合金，這種材料具有很高的導(dǎo)磁率，他可以是電感的線圈繞組之間在高頻高阻的情況下產(chǎn)生的電容最小。鐵氧體材料通常在高頻情況下應(yīng) 用，因為在低頻時他們主要程電感特性，使得線上的