電感的基礎知識

電感的基礎知識第1頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月Agenda電感的定義電感的作用及主要特性參數常用電感的型號、規(guī)格及命名電感在使用過程中要注意的事項第2頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月電感的定義一電感的定義

電感是導線內通過交流電流時，在導線的內部及其周圍產生交變磁通，導線的磁通量與生產此磁通的電流之比。

當電感中通過直流電流時，其周圍只呈現固定的磁力線，不隨時間而變化；可是當在線圈中通過交流電流時，其周圍將呈現出隨時間而變化的磁力線。根據法拉弟電磁感應定律－－－磁生電來分析，變化的磁力線在線圈兩端會產生感應電勢，此感應電勢相當于一個“新電源”。當形成閉合回路時，此感應電勢就要產生感應電流。由楞次定律知道感應電流所產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流變化的特性。電感線圈有與力學中的慣性相類似的特性，在電學上取名為“自感應”，通常在拉開閘刀開關或接通閘刀開關的瞬間，會發(fā)生火花，這就是自感現象產生很高的感應電勢所造成的。

總之，當電感線圈接到交流電源上時，線圈內部的磁力線將隨電流的交變而時刻在變化著，致使線圈不斷產生電磁感應。這種因線圈本身電流的變化而產生的電動勢，稱為“自感電動勢”。

由此可見，電感量只是一個與線圈的圈數、大小形狀和介質有關的一個參量，它是電感線圈慣性的量度而與外加電流無關。第3頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月二電感線圈與變壓器

電感線圈：導線中有電流時，其周圍即建立磁場。通常我們把導線繞成線圈，以增強線圈內部的磁場。電感線圈就是據此把導線（漆包線、紗包或裸導線）一圈靠一圈（導線間彼此互相絕緣）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，不但在自身兩端產生感應電壓，而且能使附近的線圈中產生感應電壓，這一現象叫互感。兩個彼此不連接但又靠近，相互間存在電磁感應的線圈一般叫變壓器。三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。

電感量的標稱：直標式、色環(huán)標式、無標式

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。第4頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月四電感的分類按電感形式分類：固定電感、可變電感。

按導磁體性質分類：空芯線圈、鐵氧體線圈、鐵芯線圈、銅芯線圈。

按工作性質分類：天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、偏轉線圈。

按繞線結構分類：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。

按結構特點分類：磁芯線圈、可變電感線圈、色碼電感線圈、無磁芯線圈等。第5頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月電感的作用及特性參數一電感的作用

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=2πfL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。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=1/2Li2。

可見，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。我們已經知道，電容具有“阻直流，通交流”的本領，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，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。第6頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月二電感的特性參數電感量L

電感量L表示線圈本身固有特性，與電流大小無關。除專門的電感線圈（色碼電感）外，電感量一般不專門標注在線圈上，而以特定的名稱標注。

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的關系為XL=2πfL

品質因素Q

品質因素Q是表示線圈質量的一個物理量，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值與導線的直流電阻，骨架的介質損耗，屏蔽罩或鐵芯引起的損耗，高頻趨膚效應的影響等因素有關。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。

分布電容

線圈的匝與匝間、線圈與屏蔽罩間、線圈與底版間存在牡縟荼懷莆植嫉縟蕁７植嫉縟蕕拇嬖謔瓜呷Φ腝值減小，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。

允許誤差：電感量實際值與標稱之差除以標稱值所得的百分數。

標稱電流：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，標稱電流值為50mA、150mA、300mA、700mA、1600mA。第7頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月常用電感的型號、規(guī)格及命名國內外有眾多的電感生產廠家，其中名牌廠家有SAMUNG、PHI、TDK、AVX、VISHAY、NEC、KEMET、ROHM等。

片狀電感

電感量：10NH～1MH

材料：鐵氧體繞線型陶瓷疊層

精度：J=±5%K=±10%M=±20%

尺寸：04020603080510081206121018121008=2.5mm*2.0mm1210=3.2mm*2.5mm

個別示意圖：

貼片繞線電感

貼片疊層電感第8頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月功率電感

電感量：1NH～20MH

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

屏蔽式功率電感第9頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月片狀磁珠

種類：CBG（普通型）阻抗：5Ω～3KΩ

CBH（大電流）阻抗：30Ω～120Ω

CBY（尖峰型）阻抗：5Ω～2KΩ

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）第10頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月插件磁珠規(guī)格：RH3.5

色環(huán)電感

電感量：0.1uH～22MH

尺寸：0204、0307、0410、0512

豆形電感：0.1uH～22MH

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)電阻的標示軸向濾波電感

規(guī)格：LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019

電感量：0.1uH-10mH。

額定電流：65mA~10A。

Q值高，價位一般較低，自諧振頻率高。第11頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月

磁環(huán)電感

規(guī)格：TC3026/TC3726/TC4426/TC5026

尺寸（單位mm）：3.25~15.88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品中，采用很重很大的空氣芯電感不太現實，不但增加成本，而且限制了產品的體積。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。常見的磁芯磁環(huán)

a.鐵粉芯系列

材質有：-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）。第12頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月b.鐵硅鋁系列

主要u值有：60、75、90、125；尺寸：外徑大小從3.5mm到77.8mm。

兩種產品的規(guī)格除了主要的環(huán)形外，另有E形，棒形等，還可以根據客戶提供的各項參數定做。它們廣泛應用于計算機主機板，計算機電源，電源供應器，手機充電器，燈飾變壓調光器，不間斷電源（UPS），各種家用電器控制板等。第13頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月電感在使用過程中要注意的事項

a.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、要讓電感表現的是感性，還是阻抗特性等，都要注意。

b.電感的頻率特性

在低頻時，電感一般呈現電感特性，既只起蓄能，濾高頻的特性。

但在高頻時，它的阻抗特性表現的很明顯。有耗能發(fā)熱，感性效應降低等現象。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生的電容最小。鐵氧體材料通常在高頻情況下應用，因為在低頻時他們主要程電感特性，使得線上的損耗很小。在高頻情況下，他們主要呈電抗特性比并且隨頻率改變。實際應用中，鐵氧體材料是作為射頻電路的高頻衰減器使