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(shí),,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(shí),,其周圍只呈現(xiàn)固定的磁力線,不隨時(shí)間而變化,;可是當(dāng)在線圈中通過交流電流時(shí),,其周圍將呈現(xiàn)出隨時(shí)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(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),,此感應(yīng)電勢(shì)相當(dāng)于一個(gè)“新電源”。
當(dāng)形成閉合回路時(shí),,此感應(yīng)電勢(shì)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(huì)發(fā)生火花,,這就是自感現(xiàn)象產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢(shì)所造成的??傊?,當(dāng)電感線圈接到交流電源上時(shí),線圈內(nèi)部的磁力線將隨電流的交變而時(shí)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(dòng)勢(shì),稱為“自感電動(dòng)勢(shì)”,。由此可見,,電感量只是一個(gè)與線圈的圈數(shù)、大小形狀和介質(zhì)有關(guān)的一個(gè)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(shí),其周圍即建立磁場(chǎng),。通常我們把導(dǎo)線繞成線圈,,以增強(qiáng)線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)。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(gè)繞組,。變壓器:電感線圈中流過變化的電流時(shí),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(gè)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(hào)與單位
電感符號(hào):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(cè)量?jī)x測(cè)量其電感量,;用萬用表測(cè)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:?jiǎn)螌泳€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(duì)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=2πf L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
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(shí),,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(shí),,其周圍只呈現(xiàn)固定的磁力線,不隨時(shí)間而變化,;可是當(dāng)在線圈中通過交流電流時(shí),,其周圍將呈現(xiàn)出隨時(shí)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(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),,此感應(yīng)電勢(shì)相當(dāng)于一個(gè)“新電源”。
當(dāng)形成閉合回路時(shí),,此感應(yīng)電勢(shì)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(huì)發(fā)生火花,,這就是自感現(xiàn)象產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢(shì)所造成的,。總之,,當(dāng)電感線圈接到交流電源上時(shí),,線圈內(nèi)部的磁力線將隨電流的交變而時(shí)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(dòng)勢(shì),,稱為“自感電動(dòng)勢(shì)”,。由此可見,電感量只是一個(gè)與線圈的圈數(shù),、大小形狀和介質(zhì)有關(guān)的一個(gè)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(shí),,其周圍即建立磁場(chǎng),。通常我們把導(dǎo)線繞成線圈,以增強(qiáng)線圈內(nèi)部的磁場(chǎng),。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(gè)繞組。變壓器:電感線圈中流過變化的電流時(shí),,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(gè)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(hào)與單位
電感符號(hào):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(cè)量?jī)x測(cè)量其電感量,;用萬用表測(cè)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:?jiǎn)螌泳€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(duì)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=2πf L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:電感線圈也是一儲(chǔ)能元件,它以磁的形式儲(chǔ)存電能,,儲(chǔ)存的電能大小可用下式表示:WL=1/2 Li2,。可見,,線圈電感量越大,,流過越大,儲(chǔ)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(hào)的直流電通過LC濾波電路(如圖),,那么,交流干擾信號(hào)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(shí),,其中的交流干擾信號(hào)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(hào),。C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(gè)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(gè)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
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(jí)的負(fù)載,偏轉(zhuǎn)線圈要求:偏轉(zhuǎn)靈敏度高,、磁場(chǎng)均勻,、Q值高、體積小,、價(jià)格低,。
五、 電感的型號(hào),、規(guī)格及命名,。
國(guó)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:10NH~1MH
材料:鐵氧體 繞線型 陶瓷疊層
精度: J=±5% K=±10% M=±20%
尺寸: 0 4 0 2 0 6 0 3 0 8 0 5 10 0 8 12 0 6 1210 1812 10 0 8 =2 . 5m m* 2 .0 m m
1210=3.2mm*2.5mm
5.2 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,;
5.3 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
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:0.1uH~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%
5.6 立式電感
電感量:0.1uH~3MH
規(guī)格:PK0455/PK0608/PK0810/PK0912
5.7 軸向?yàn)V波電感
規(guī)格:LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019
電感量:0.1uH-10mH。
額定電流:65mA~10A,。
Q值高,,價(jià)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. 25~15. 88
5.9 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(duì)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,,采用很重很大的空氣芯電感不太現(xiàn)實(shí),,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(jì)算機(jī)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(lán)),;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77.8mm,。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(xiàng)參數(shù)定做,。它們廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)主機(jī)板,計(jì)算機(jī)電源,,電源供應(yīng)器,,手機(jī)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。
七,、電感在使用過程中要注意的事項(xiàng)
7.1電感使用的場(chǎng)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。
7.2電感的頻率特性
在低頻時(shí),,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(shí),,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?yàn)樵诘皖l時(shí)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(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),低頻下電阻被電感短路,,高頻下電感阻抗變得相當(dāng)高,,以至于電流全部通過電阻。鐵氧體是一個(gè)消耗裝置,,高頻能量在上面轉(zhuǎn)化為熱能,,這是由他的電阻特性決定的。
7.3 電感設(shè)計(jì)要承受的最大電流,,及相應(yīng)的發(fā)熱情況
7.4 使用磁環(huán)時(shí),,對(duì)照上面的磁環(huán)部分,找出對(duì)應(yīng)的L值,,對(duì)應(yīng)材料的使用范圍,。7.5注意導(dǎo)線(漆包線、紗包或裸導(dǎo)線),,常用的漆包線,。要找出最適合的線經(jīng)