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標(biāo)題: 干貨: 一文教你讀懂電感 [打印本頁]

作者: Ameya360 時間: 2018-11-16 13:18
標(biāo)題: 干貨: 一文教你讀懂電感

電感器(Inductor)是能夠把電能轉(zhuǎn)化為磁能而存儲起來的元件，具有阻止交流電通過而讓直流電順利通過的特性，頻率越高，線圈阻抗越大。電感器電感量的大小，主要取決于線圈的圈數(shù)(匝數(shù))、繞制方式、有無磁心及磁心的材料等。而電感是閉合回路的一種屬性，即當(dāng)通過閉合回路的電流改變時，會出現(xiàn)電動勢來抵抗電流的改變。

1、具體電感的定義

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。L=ψ/I

2、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) 、納亨(nH)，1H=103mH=106uH=109nH。

3、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。

4、電感的主要特性參數(shù)

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。

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)系為感

計算公式：XL=2πfL

品質(zhì)因素Q：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。

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。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(biāo)稱之差除以標(biāo)稱值所得的百分?jǐn)?shù)。

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 。

5、常用電感線圈

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(jī)中波天線線圈。

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(jī)來繞制，折點越多，分布電容越小

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。

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。

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0.1uH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。

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。

偏轉(zhuǎn)線圈：偏轉(zhuǎn)線圈是電視機(jī)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。

6、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(jìn)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，還與電變化速度△i/△t

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 。可見，線圈電感量越大，流過越大，儲存的電能也就越多。

7、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。

8、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)客戶提供的各項參數(shù)定做。它們廣泛應(yīng)用于計算機(jī)主機(jī)板，計算機(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。

9、電感和磁珠的什么聯(lián)系與區(qū)別

1、電感是儲能元件，而磁珠是能量轉(zhuǎn)換(消耗)器件

2、電感多用于電源濾波回路，磁珠多用于信號回路，用于EMC對策

3、磁珠主要用于抑制電磁輻射干擾，而電感用于這方面則側(cè)重于抑制傳導(dǎo)性干擾。兩者都可用于處理EMC、EMI問題。EMI的兩個途徑，即：輻射和傳導(dǎo)，不同的途徑采用不同的抑制方法。前者用磁珠，后者用電感。

4、磁珠是用來吸收超高頻信號，象一些RF電路，PLL，振蕩電路，含超高頻存儲器電路(DDR SDRAM，RAMBUS等)都需要在電源輸入部分加磁珠，而電感是一種蓄能元件，用在LC振蕩電路，中低頻的濾波電路等，其應(yīng)用頻率范圍很少超過50MHZ。

5、電感一般用于電路的匹配和信號質(zhì)量的控制上。一般地的連接和電源的連接。在模擬地和數(shù)字地結(jié)合的地方用磁珠。對信號線也采用磁珠。

10、電感的測量

電感測量的兩類儀器：RLC測量(電阻、電感、電容三種都可以測量)和電感測量儀。

電感的測量：空載測量(理論值)和在實際電路中的測量(實際值)。

由于電感使用的實際電路過多，難以類舉。所以我們就在空載情況下的測量加以解說。

電感量的測量步驟：(RLC測量)

1、熟悉儀器的操作規(guī)則(使用說明)，及注意事項。

2、開啟電源，預(yù)備15~30分鐘。

3、選中L檔，選中測量電感量

4、把兩個夾子互夾并復(fù)位清零

5、把兩個夾子分別夾住電感的兩端，讀數(shù)值并記錄電感量

6、重復(fù)步驟4和步驟5，記錄測量值。要有5~8個數(shù)據(jù)。

7、比較幾個測量值：若相差不大(0.2uH)則取其平均值，記得電感的理論值;若相差過大()0.3 uH)則重復(fù)步驟2~步驟6，直到取到電感的理論值。

不同的儀器能測量的電感參數(shù)都有一些出入。因此，做任何測量前的熟悉你的測量儀器。你的儀器能做什么。然后按照它給你的操作說明去做即可。

11、電感在使用過程中要注意的事項

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。

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。

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