一、電感的簡介(inductance)
1.電感線圈是由導(dǎo)線一圈靠一圈地繞在絕緣管上,導(dǎo)線彼此互相絕緣,而絕緣管可以是空心的,也可以包含鐵芯或磁粉芯,簡稱電感。用L表示,
2.電感的單位
電感的基本單位是:H(亨),它和電容一樣,也是一個很大的計量單位,我們一般用的是uH(微亨),mH(毫亨)的單位都用得比較少。他們之間的關(guān)系是1000倍計算。1H=1000mH=1000000uH
二、電感的分類
1.按 電感形式 分類:固定電感、可變電感。
2.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。
3.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。
4.按繞線結(jié)構(gòu)分類:單層線圈、多層線圈、蜂房式線圈。
三、電感線圈的主要特性參數(shù)
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、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=2πfL
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。
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.
四、常用線圈
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。
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、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。
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。
5、色碼電感器
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。
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。
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:電感的作用及電路中的應(yīng)用
1.電感的作用與電容似乎有些對立,我們說過電容是通交阻直,而電感恰好相反,它的作用是通直阻交,本來嘛!直流電通過電感時產(chǎn)生的磁場方向大小是一致的,不會變化。而交流電是正負(fù)發(fā)生變化的,所以磁場也會發(fā)生變化,由于從正(負(fù))到負(fù)(正)是一個很短的時間,假設(shè)先是正電位不斷上升,那么電感周圍的磁場不斷增加,到頂時是最大,這時電位開始下降,由于周圍有磁場存在,電感此時會把周圍的磁場轉(zhuǎn)換為電能,使電能能維持一段時間,反之一樣,從而就阻止了交流電的通過。
2.電感在電路中的應(yīng)用:電感在電路最常見的功能就是與電容一起,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。
3.電感在電路中的作用
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組件,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 。可見,線圈電感量越大,流過越大,儲存的電能也就越多。
電感的符號
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。
六、電感的計算
一般對于環(huán)形產(chǎn)品的電感計算,用下列方式進行:
L(nH)=AL*N2
式中N為繞制的圈數(shù),AL鐵芯的電感系數(shù),單位為nH/N2,AL值一般在鐵芯供貨商產(chǎn)品目錄中可查得。
例: T50-52鐵芯,電感要求為330uH,計算所需繞制的圈數(shù)。
從上式可得:
N=(L(nH)/AL)
經(jīng)查,T50-52鐵芯的AL值為33.0nH,330uH=330000nH,代入得:
N=(330000/33)=100圈
故此電感需繞制100圈。
七、技術(shù)名詞
1 環(huán)境溫度
直接接觸組件或電路之靜止空氣的溫度,一般量測溫度的方法
是量取離組件或電路約1/2吋之處的環(huán)境。
2 色碼
電感的色碼是標(biāo)準(zhǔn)化的,顏色與其對應(yīng)的數(shù)字
3 共模噪音(common-mode noise)
在與接地相關(guān)的電路上發(fā)生的噪音或電磁干擾。
4 差模噪音(common-mode noise)
電路與電路之間的電氣干擾。
5 銅損(copper loss)
電流流經(jīng)線圈所產(chǎn)生的能量損失,此能量損失等于電流大小的平方與線圈的電阻(DCR)之積,這些能量損失會轉(zhuǎn)換成熱能。
6 鐵損(core loss)
鐵損是由于鐵芯中的變更磁場所造成,這個損失與操作頻率及
總流動的磁通量有關(guān),總鐵損由磁滯損,渦流損及殘留損。
7 居里溫度
當(dāng)初導(dǎo)磁率下降為室溫下的初導(dǎo)磁率之10%時,其溫度稱為居
里溫度,在上溫度以上鐵氧體鐵芯失去磁性質(zhì),鐵芯的磁導(dǎo)率
一般在接近居里溫度時會急速上升,于居里溫度時,導(dǎo)磁率約
降至一,因而使電感值急速下降。
8 直流電阻(DCR或RDC)
在直流電下量得的電阻值。
9 分布電容
在電感線圈結(jié)構(gòu)中,匝與匝之間存在的電容量。
10 電磁干擾(EMI)
不需要的任何形式的電氣能量。
11 鐵氣體磁芯(copper loss)
一種,組成包括鐵及其它元素的氣化物而具有結(jié)晶體
分子的構(gòu)造,一般為Fe2O3及其它金屬物,最為常見的金屬組合
為錳-鋅(Mn-Zn)和鎳-鋅(Ni-Zn)。
12 濾波器(filter)
將不需要的電訊號過濾的一種組件。
13 阻抗值(impedance)
Z=(XL2+R2)?
XL=2π fL
14 耐電流(Isat)
在最大電感值變異的范圍內(nèi),電感線圈所能承受的直流電流值。
15 溫升電流(Irms)
電感線圈表面的溫度差在規(guī)定條件下所承受的電流值
希望對大家有用!!!