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      1. 電感的基礎知識

        2019-10-31呂坤18274

        、電感的簡介(inductance)

        1.電感線圈是由導線一圈靠一圈地繞在絕緣管上,導線彼此互相絕緣,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。他們之間的關系是1000倍計算。1H1000mH1000000uH

        、電感的分類

        1. 電感形式 分類:固定電感、可變電感。

        2.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。

        3.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。

        4.按繞線結構分類: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

        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。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。

        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的關系為XL=2πfL

        3、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。

        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,穩定性變差,因而線圈的分布電容越小越好.

        、常用線圈

        1、單層線圈

          單層線圈是用絕緣導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。而其旋轉一周,導線來回彎折的次數,常稱為折點數。蜂房式繞法的優點是體積小,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。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因素。

        4、銅芯線圈

          銅芯線圈在超短波范圍應用較多,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,其電感量標志方法同電阻一樣以色環來標記。

        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、偏轉線圈

          偏轉線圈是電視機掃描電路輸出級的負載,偏轉線圈要求:偏轉靈敏度高、磁場均勻、Q值高、體積小、價格低

        :電感的作用及電路中的應用

          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生的磁場方向大小是一致的,不會變化。而交流電是正負發生變化的,所以磁場也會發生變化,由于從正(負)到負(正)是一個很短的時間,假設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(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 ,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 ??梢?,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

        電感量的標稱:直標式、色環標式、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。

        、電感的計算

        一般對于環形產品的電感計算,用下列方式進行:

        L(nH)=AL*N2

            式中N為繞制的圈數,AL鐵芯的電感系數,單位為nH/N2,AL值一般在鐵芯供貨商產品目錄中可查得。

           : T50-52鐵芯,電感要求為330uH,計算所需繞制的圈數。

              從上式可得:

        N=(L(nH)/AL)

               經查,T50-52鐵芯的AL值為33.0nH,330uH=330000nH,代入得:

        N=(330000/33)=100

            故此電感需繞制100圈。

        、技術名詞

        1 環境溫度

          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吋之處的環境。

        2 色碼

          電感的色碼是標準化的,顏色與其對應的數字

        3 共模噪音(common-mode noise)

           在與接地相關的電路上發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)

          電流流經線圈所產生的能量損失,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,總鐵損由磁滯損,渦流損及殘留損。

        7 居里溫度

           當初導磁率下降為室溫下的初導磁率之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,鐵芯的磁導率

           一般在接近居里溫度時會急速上升,于居里溫度時,導磁率約

           降至一,因而使電感值急速下降。

        8 直流電阻(DCRRDC)

           在直流電下量得的電阻值。

        9 分布電容

           在電感線圈結構中,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晶體

           分子的構造,一般為Fe2O3及其它金屬物,最為常見的金屬組合

           為錳-(Mn-Zn)和鎳-(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,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定條件下所承受的電流值

               希望對大家有用!!!



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