一 電感介紹
電感器俗稱線圈,是閉合回路的一種屬性。當(dāng)線圈通過(guò)電流后,在線圈中形成磁場(chǎng)感應(yīng),感應(yīng)磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流來(lái)抵制通過(guò)線圈中的電流。不論哪種電感器,如果結(jié)構(gòu)相同,特性也就基本相同。但繞線匝數(shù)不同或磁芯不同時(shí),電感器的電量的大小會(huì)不同。繞線匝數(shù)越多,電感量越大。同樣的匝數(shù)線圈增加磁芯,電感量也會(huì)增加。
電感在電路中具有感抗特性,感抗的存在像
電阻一樣阻礙電流的流動(dòng),不過(guò)感抗是與六國(guó)電感器的電流頻率相關(guān),還與電感本身的電感量相關(guān)。電感對(duì)直流電幾乎沒(méi)有阻礙,但對(duì)交流卻有很大的阻礙作用,稱之為感抗X
L。
二 電感的作用
2.1 可作為濾波線圈,濾除交流干擾。
常見的п型濾波電路
從整流電路輸入的交流直流混合電流經(jīng)過(guò)C1的濾波,再流經(jīng)電感器L1,對(duì)直流分量來(lái)說(shuō),電感L1的阻礙幾乎為零,可以直接到達(dá)輸出端。對(duì)交流分量來(lái)說(shuō)L1存在感抗,這樣就和C2 構(gòu)成分壓衰減電路,對(duì)交流分量有很大的衰減作用。
2.2 可以起隔離作用
2.3 與
電容可組成諧振電路
2.4 構(gòu)成各種選頻電路
2.5利用電磁感應(yīng)特性制成磁性元件
2.6 進(jìn)行阻抗匹配
2.7 制成
變壓器
三 電感的結(jié)構(gòu)
電感器一般由骨架、繞組、屏蔽罩、封裝材料、磁心或鐵心等組成。
3.1 骨架
骨架泛指繞制線圈的支架。一些體積較大的固定式電感器或可調(diào)式電感器(如振蕩線圈、阻流圈等),大多數(shù)是將漆包線(或紗包線)環(huán)繞在骨架上,再將磁心或銅心、鐵心等裝入骨架的內(nèi)腔,以提高其電感量。骨架通常是采用塑料、膠木、陶瓷制成,根據(jù)實(shí)際需要可以制成不同的形狀。小型電感器(例如色碼電感器)一般不使用骨架,而是直接將漆包線繞在磁心上。空心電感器(也稱脫胎線圈或空心線圈,多用于高頻電路中)不用磁心、骨架和屏蔽罩等,而是先在模具上繞好后再脫去模具,并將線圈各圈之間拉開一定距離。
3.2 繞組
繞組是指具有規(guī)定功能的一組線圈,它是電感器的基本組成部分。繞組有單層和多層之分。單層繞組又有密繞(繞制時(shí)導(dǎo)線一圈挨一圈)和間繞(繞制時(shí)每圈導(dǎo)線之間均隔一定的距離)兩種形式;多層繞組有分層平繞、亂繞、蜂房式繞法等多種
3.3 磁心與磁棒
磁心與磁棒一般采用鎳鋅鐵氧體(NX系列)或錳鋅鐵氧體(MX系列)等材料,它有"工"字形、柱形、帽形、"E"形、罐形等多種形狀,
3.4 鐵心
鐵心材料主要有硅鋼片、坡莫合金等,其外形多為"E"型。
3.5 屏蔽罩
為避免有些電感器在工作時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)影響其它電路及元器件正常工作,就為其增加了金屬屏幕罩(例如半導(dǎo)體收音機(jī)的振蕩線圈等)。采用屏蔽罩的電感器,會(huì)增加線圈的損耗,使Q值降低。
3.6 封裝材料 有些電感器(如色碼電感器、色環(huán)電感器等)繞制好后,用封裝材料將線圈和磁心等密封起來(lái)。封裝材料采用塑料或環(huán)氧樹脂等。
四 電感線圈的分類
4.1 按結(jié)構(gòu)分
1 固定電感器
(1) 空心電感器:用導(dǎo)線繞制在紙筒,塑料桶上的線圈。中間沒(méi)有磁芯或鐵芯。所以電感量小,通過(guò)調(diào)節(jié)匝數(shù)或匝距調(diào)節(jié)電感量,用于高頻電路中。
(2) 磁芯電感器:用導(dǎo)線在磁芯上繞制成線圈或在空心線圈中插入磁芯組成線圈,通過(guò)調(diào)節(jié)磁芯在線圈中的位置來(lái)調(diào)節(jié)電感量。
(3) 鐵芯電感器:在空心的線圈中插入硅鋼片組成鐵芯線圈,電感量大。一般用于音頻或電源濾波電路中。
(4) 色碼電感器:用漆包線繞制在磁芯上,再用環(huán)氧樹脂封裝,外殼以色環(huán)或直接以數(shù)字標(biāo)示電感量。主要用作濾波、振蕩,延遲電路中。
4.2 按用途分
可分為振蕩電感器、校正電感器、顯像管偏轉(zhuǎn)電感器、阻流電感器、濾波電感器等
4.3 按工作頻率分
可分為高頻電感器,中頻電感器,低頻電感器??招碾姼衅鳎F芯電感器,銅芯電感器為中高頻電感器,鐵芯多為低頻電感器。
五 重要參數(shù)
5.1 電感量L
電感量L表示線圈本身固有特性,與電流大小無(wú)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。
5.2 感抗XL
電感線圈對(duì)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=2πf
5.3 品質(zhì)因素Q
品質(zhì)因素Q是表示線圈質(zhì)量的一個(gè)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。
5.4 分布電容
品質(zhì)因素Q是表示線圈質(zhì)量的一個(gè)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。