电感的分类和电感线圈的主要特性参数及常用线圈
2008-06-04 21:21
,电感线圈

    电感线圈是由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上,导线彼此互相绝缘,而绝缘管可以是空心的,也可以包含铁芯或磁粉芯,简称电感。用L表示,单位有亨利(H)、毫亨利 (mH)、微亨利(uH)1H=10^3mH=10^6uH
一、电感的分类
电感形式 分类:固定电感、可变电感。
按导磁体性质分类:空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。
工作性质 分类:天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。
绕线结构 分类:单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。
二、电感线圈的主要特性参数

1、电感量L
    电感量L表示线圈本身固有特性,与电流大小无关。除专门的电感线圈(码电感)外,电感量一般不专门标注在线圈上,而以特定的名称标注。
2、感抗XL
  电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL,单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2πfL
3、品质因素Q
    品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量,Q为感抗XL与其等效的电阻的比值,即:Q=XL/R 线圈的Q值愈高,回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻,骨架的介质损耗,屏蔽罩或铁芯引起的损耗,高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q值通常为几十到几百。
4、分布电容
    线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小,稳定性变差,因而线圈的分布电容越小越好.
三、常用线圈

1、单层线圈
    单层线圈是用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上。如晶体管收音机中波天线线圈。
2、蜂房式线圈
    如果所绕制的线圈,其平面不与旋转面平行,而是相交成一定的角度,这种线圈称为蜂房式线圈。而其旋转一周,导线来回弯折的次数,常称为折点数。蜂房式绕法的优点是体积小,分布电容小,而且电感量大。蜂房式线圈都是利用蜂房绕线机来绕制,折点越多,分布电容越小
3、铁氧体磁芯和铁粉芯线圈
    线圈的电感量大小与有无磁芯有关。在空芯线圈中插入铁氧体磁芯,可增加电感量和提高线圈的品质因素。
4、铜芯线圈
    铜芯线圈在超短波范围应用较多,利用旋动铜芯在线圈中的位置来改变电感量,这种调整比较方便、耐用。
5、码电感器
    码电感器是具有固定电感量的电感器,其电感量标志方法同电阻一样以环来标记。
6、阻流圈(扼流圈)
    限制交流电通过的线圈称阻流圈,分高频阻流圈和低频阻流圈。
7、偏转线圈
    偏转线圈是电视机扫描电路输出级的负载,偏转线圈要求:偏转灵敏度高、磁场均匀、Q值高、体积小、价格低。
电感知识(2008-07-11 11:19:51)
标签:杂谈 
 电感知识
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, 电感器的定义.
1.1 电感的定义:
电感是导线内通过交流电流时,在导线的内部及其周围产生交变磁通,导线的磁通量与生产此磁通的电流之比.
当电感中通过直流电流时,其周围只呈现固定的磁力线,不随时间而变化;可是当在线圈中通过交流电流时,其周围将呈现出随时间而变化的磁力线.根据法拉弟电磁感应定律---磁生电来分析,变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势,此感应电势相当于一个"新电源".当形成闭合回路时,此感应电势就要产生感应电流.由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止原来磁力线的变化的.由于原来磁力线变化来源于外加交变电源的变化,故从客观效果看,
电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性.电感线圈有与力学中的惯性相类似的特性,在电学上取名为"自感应",通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间,会发生火花,这就是自感现象产生很高的感应电势所造成的.
总之,当电感线圈接到交流电源上时,线圈内部的磁力线将随电流的交变而时刻在变化着,致使线圈不断产生电磁感应.这种因线圈本身电流的变化而产生的电动势 ,称为"自感电动势".
由此可见,电感量只是一个与线圈的圈数,大小形状和介质有关的一个参量,它是电感线圈惯性的量度而与外加电流无关.
1.2 电感线圈与变压器
电感线圈:导线中有电流时,其周围即建立磁场.通常我们把导线绕成线圈,以增强线圈内部的磁场. 电感线圈就是据此把导线(漆包线,纱包或裸导线)一圈靠一圈(导线间彼此互相绝缘)地绕在绝缘管(绝缘体,铁芯或磁芯)上制成的.一般情况,电感线圈只有一个绕组.
变压器:电感线圈中流过变化的电流时,不但在自身两端产生感应电压,而且能使附近的线圈中产生感应电压,这一现象叫互感.两个彼此不连接但又靠近,相互间存在电磁感应的线圈一般叫变压器.
1.3 电感的符号与单位
电感符号:L
电感单位: (H),毫亨(mH),微亨 (uH),1H=103mH=106uH.
1.4 电感的分类:
电感形式 分类:固定电感,可变电感.
按导磁体性质分类:空芯线圈,铁氧体线圈,铁芯线圈,铜芯线圈.
工作性质分类:天线线圈,振荡线圈,扼流线圈,陷波线圈,偏转线圈.
绕线结构 分类:单层线圈,多层线圈,蜂房式线圈.
工作频率 分类:高频线圈,低频线圈.
结构特点分类:磁芯线圈,可变电感线圈,码电感线圈,无磁芯线圈等.
, 电感的主要特性参数
2.1 电感量L
电感量L古天乐老婆表示线圈本身固有特性,与电流大小无关.除专门的电感线圈(码电感),电感量一般不专门标注在线圈上,而以特定的名称标注.
2.2 感抗XL
电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL,单位是欧姆.它与电感量L和交流电频率f
关系为XL=2πfL
2.3 品质因素Q
品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量,Q为感抗XL与其等效的电阻的比值,:Q=XL/R. 线圈的Q值愈高,回路的损耗愈小.线圈的Q值与导线的直流电阻,骨架的介质损耗,屏蔽罩或铁芯引起的损耗,高频趋肤效应的影响等因素有关.线圈的Q值通常为几十到几百朴寒星老公道歉.采用磁芯线圈,多股粗线圈均可提高线圈的Q张雨绮为星爷多次做人流手术值.
2.4 分布电容
线圈的匝与匝间,线圈与屏蔽罩间,线圈与底版间存在的电容被称为分布电容.分布电容的存在使线圈的Q值减小,稳定性变差,因而线圈的分布电容越小越好.采用分段绕法可减少分布电容.
2.5 允许误差:电感量实际值与标称之差除以标称值所得的百分数.
2.6 标称电流:指线圈允许通过的电流大小,通常用字母A,B,C,D,E分别表示,标称电流值为50mA ,150mA ,300mA ,700mA ,1600mA .
,常用电感线圈
3.1 单层线圈
单层线圈是用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上.如晶体管收音机中波天线线圈.
3.2 蜂房式线圈
如果所绕制的线圈,其平面不与旋转面平行,而是相交成一定的角度,这种线圈称为蜂房式线圈.而其旋转一周,导线来回弯折的次数,常称为折点数.蜂房式绕法的优点是体积小,分布电容小,而且电感量大.蜂房式线圈都是利用蜂房绕线机来绕制,折点越多,分布电容越小
3.3 铁氧体磁芯和铁粉芯线圈
线圈的电感量大小与有无磁芯有关.在空芯线圈中插入铁氧体磁芯,可增加电感量和提高线圈的品质因素.
3.4 铜芯线圈
铜芯线圈在超短波范围应用较多,利用旋动铜芯在线圈中的位置来改变电感量,这种调整比较方便,耐用.
3.5 码电感线圈
是一种高频电感线圈,它是在磁芯上绕上一些漆包线后再用环氧树脂或塑料封装而成.它的工作频率为10KHz200MHz,电感量一般在0.1uH3300uH之间.码电感器是具有固定电感量的电感器,其电感量标志方法同电阻一样以环来标记.其单位为uH.
3.6 阻流圈(扼流圈)
限制交流电通过的线圈称阻流圈,分高频阻流圈和低频阻流圈.
3.7 偏转线圈
偏转线圈是电视机扫描电路输出级的负载,偏转线圈要求:偏转灵敏度高,磁场均匀,Q值高,体积小,价格低.
, 电感在电路中的作用
基本作用:滤波,振荡,延迟,陷波等
形象说法:"通直流,阻交流"
细化解说:在电子线路中,电感线圈对交流有限流作用,它与电阻器或电容器能组成高通或低通滤波器,移相电路及谐振电路等;变压器可以进行交流耦合,变压,变流和阻抗变换等.
由感抗XL=2πfL ,电感L越大,频率f越高,感抗就越大.该电感器两端电压的大小与电感L成正比,还与电流变化速度△i/t
成正比,这关系也可用下式表示:
电感线圈也是一个储能元件,它以磁的形式储存电能,储存的电能大小可用下式表示:WL=1/2 Li2 .
可见,线圈电感量越大,流过越大,储存的电能也就越多.
电感的符号
电感量的标称:直标式,环标式,无标式
电感方向性:无方向
检查电感好坏方法:用电感测量仪测量其电感量;用万用表测量其通断,理想的电感电阻很小,近乎为零.
, 电感的型号,规格及命名.
国内外有众多的电感生产厂家,其中名牌厂家有SAMUNG,PHI,TDK,AVX,VISHAY,NEC,KEMET,ROHM.
5.1 片状电感
电感量:10NH1MH
材料:铁氧体 绕线型 陶瓷叠层
精度: J=±5% K=±10% M=±20%
尺寸: 0402 0603 0805 1008 1206 1210 1812 1008=2.5mm*2.0mm 1210=3.2mm*2.5mm
个别示意图: 贴片绕线电感 贴片叠层电感


5.2 功率电感
电感量:1NH20MH
带屏蔽,不带屏蔽
尺寸:SMD43,SMD54,SMD73,SMD75,SMD104,SMD105;RH73/RH74/RH104R/RH105R/RH124;CD43/54/73/75/104/105;
个别示意图: 贴片功率电感 屏蔽式功率电感
5.3 片状磁珠
种类:CBG(普通型) 阻抗:5Ω~3KΩ
CBH(大电流) 阻抗:30Ω~120Ω
CBY(尖峰型) 阻抗:5Ω~2KΩ
个别示意图: 贴片磁珠 贴片大电流磁珠

规格:0402/0603/0805/1206/1210/1806(贴片磁珠)
规格:SMB302520/SMB403025/SMB853025(贴片大电流磁珠)
5.4 插件磁珠
规格:RH3.5



规格
A
B
C
阻抗值(Ω)
10mHz
100mHz
RH3.5X4.7X0.8
3.5±0.15
4.7±0.3
62±2
20
45
RH3.5X6X0.8
3.5±0.15
6±0.3
62±2
25
65
RH3.5X9X0.08
3.5±0.15
9±0.3
62±2
40
105
5.5 环电感
电感量:0.1uH22MH
尺寸:0204,0307,0410,0512
豆形电感:0.1uH22MH
尺寸:0405,0606,0607,0909,0910
精度:J=±5% K=±10% M=±20%
精度:J=±5% K=±10% M=±20%
插件的环电感 读法:同环电阻的标示

5.6 立式电感
电感量:0.1uH3MH
规格:PK0455/PK0608/PK0810/PK0912

5.7轴向滤波电感
规格:LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019
电感量:0.1uH-10mH.
额定电流:65mA~10A.
Q值高,价位一般较低,自谐振频率高.
5.8 磁环电感
规格:TC3026/TC3726/TC4426/TC5026
尺寸(单位mm):3.25~15.88
5.9 空气芯电感
空气芯电感为了取得较大的电感值,往往要用较多的漆包线绕成,而为了减少电感本身的线路电阻对直流电流的影响,要采用线径较粗的漆包线.但在一些体积较少的产品中,采用很重很大的空气芯电感不太现实,不但增加成本,而且限制了产品的体积.为了提高电感值而保持较轻的重量,我们可以在空气芯电感中插入磁心,铁心,提高电感的自感能力,借此提高电感值.目前,在计算机中,绝大部分是磁心电感.
,电感在电路中的应用
电感在电路最常见的功能就是与电容一起,组成LC滤波电路.我们已经知道,电容具有"阻直流,
通交流"的本领红烧排骨怎样做,而电感则有"通直流,阻交流"的功能.如果把伴有许多干扰信号的直流电通过LC滤波电路(如图),那么,交流干扰信号将被电容变成热能消耗掉;变得比较纯净的直流电流通过电感时,其中的交流干扰信号也被变成磁感和热能,频率较高的最容易被电感阻抗,这就可以抑制较高频率的干扰信号.
LC滤波电路
在线路板电源部分的电感一般是由线径非常粗的漆包线环绕在涂有各种颜的圆形磁芯上.而且附近一般有几个高大的滤波铝电解电容,这二者组成的就是上述的LC滤波电路.另外,线路板还大量采用"蛇行线+贴片钽电容"来组成LC电路,因为蛇行线在电路板上来回折行,也可以看作一个小电感.

, 常见的磁芯磁环
铁粉芯系列
材质有:-2(/透明),-8(/),-18(绿/),-26(/),-28(/绿),-33(/),-38(/),-40(绿/),-45(),-52(绿/);尺寸:外径大小从30400D(注解:外径从7.8mm102mm).
铁硅铝系列
主要u值有:60,75,90,125;尺寸:外径大小从3.5mm77.8mm.

两种产品的规格除了主要的环形外,另有E,棒形等,还可以根据客户提供的各项参数定做.它们广泛应用于计算机主机板,计算机电源,电源供应器,手机充电器,灯饰变压调光器,不间断电源(UPS),各种家用电器控制板等.
, 电感与磁珠的联系与区别
电感和磁珠的什么联系与区别
1,电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件
2,电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,英文书信格式用于emc对策
3,磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰.两者都可用于处理emc,emi问题.
emi的两个途径,:辐射和传导,不同的途径采用不同的抑制方法.前者用磁珠,后者用电感.
4,磁珠是用来吸收超高频信号,象一些rf电路,pll,振荡电路,含超高频存储器电路(ddr sdram,rambus)都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种蓄能元件,用在lc振荡电路,
低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过50mhz.
5,电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上.一般地的连接和电源的连接.
在模拟地和数字地结合的地方用磁珠.对信号线也采用磁珠.
磁珠的大小(台媒称周扬青罗志祥恢复联系确切的说应该是磁珠的特性曲线) 取决于需要磁珠吸收的干扰波的频率.磁珠就是阻高频,对直流电阻低,对高频电阻高.比如1000r@100mhz就是说对100m频率的信号有1000欧姆的电阻.因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是欧姆.磁珠的datasheet上一般会附有频率和阻抗的特性曲线图.一般以100mhz为标准,比如2012b601,就是指在100mhz的时候磁珠的impedance600欧姆.
, 部分电感的计算公式

电感
 
贴片插件功率电感
  电感
  diàngǎn
  [INDUCTORS] 电路在如下电流发生变化时能产生电动势的性质。也指利用此性质制成的元件
  什么是电感器、变压器?
  电感器(电感线圈)和变压器均是用绝缘导线(例如漆包线、纱包线等)绕制而成的电磁
感应元件,也是电子电路中常用的元器件之一,相关产品如共膜滤波器等。
  一、自感与互感
  (一)自感
  当线圈中有电流通过时,线圈的周围就会产生磁场。当线圈中电流发生变化时,其周围的磁场也产生相应的变化,此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势(电动势用以表示有源元件理想电源的端电压),这就是自感。
  (二)互感
  两个电感线圈相互靠近时,一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈,这种影响就是互感。互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈耦合的程度。
  二、电感器的作用与电路图形符号
  (一)电感器的电路图形符号
  电感器是用漆包线、纱包线或塑皮线等在绝缘骨架或磁心、铁心上绕制成的一组串联的同轴线匝,它在电路中用字母"L"表示,图6-1是其电路图形符号。
  (二)电感器的作用
  电感器的主要作用是对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐振电路。
  三、变压器的作用及电路图形符号
  (一)变压器的电路图形符号
  变压器是利用电感器的电磁感应原理制成的部件。在电路中用字母"T"(旧标准为"B")表示,其电路图形符号如图6-12所示。
  (二)变压器的作用
  变压器是利用其一次(初级)、二次(次级)绕组之间圈数(匝数)比的不同来改变电压比或电流比,实现电能或信号的传输与分配。其主要有降低交流电压、提升交流电压、信号耦合、变换阻抗、隔离等作用。
  (一)电感器的结构与特点
  电感器一般由骨架、绕组、屏蔽罩、封装材料、磁心或铁心等组成。
  1.骨架 骨架泛指绕制线圈的支架。一些体积较大的固定式电感器或可调式电感器(如振荡线圈、阻流圈等),大多数是将漆包线(或纱包线)环绕在骨架上,再将磁心或铜心、铁心等装入骨架的内腔,以提高其电感量。
  骨架通常是采用塑料、胶木、陶瓷制成,根据实际需要可以制成不同的形状。
  小型电感器(例如码电感器)一般不使用骨架,而是直接将漆包线绕在磁心上。
  空心电感器(也称脱胎线圈或空心线圈,多用于高频电路中)不用磁心、骨架和屏蔽罩等,
而是先在模具上绕好后再脱去模具,并将线圈各圈之间拉开一定距离。
  2.绕组 绕组是指具有规定功能的一组线圈,它是电感器的基本组成部分。
  绕组有单层和多层之分。单层绕组又有密绕(绕制时导线一圈挨一圈)和间绕(绕制时每圈导线之间均隔一定的距离)两种形式;多层绕组有分层平绕、乱绕、蜂房式绕法等多种,如图6-5所示。
  3.磁心与磁棒 磁心与磁棒一般采用镍锌铁氧体(NX系列)或锰锌铁氧体(MX系列)等材料,它有""字形、柱形、帽形、"E"形、罐形等多种形状,如图6-6所示。
  4.铁心 铁心材料主要有硅钢片、坡莫合金等,其外形多为"E"型。
  5.屏蔽罩 为避免有些电感器在工作时产生的磁场影响其它电路及元器件正常工作,就为其增加了金属屏幕罩(例如半导体收音机的振荡线圈等)。采用屏蔽罩的电感器,会增加线圈的损耗,使Q值降低。
  6.封装材料 有些电感器(如码电感器、环电感器等)绕制好后,用封装材料将线圈和磁心等密封起来。封装材料采用塑料或环氧树脂等。
  (二)小型固定电感器
  小型固定电感器通常是用漆包线在磁心上直接绕制而成,主要用在滤波、振荡、陷波、延迟等电路中,它有密封式和非密封式两种封装形式,两种形式又都有立式和卧式两种外形结构,如图6-7所示。
  1.立式密封固定电感器 立式密封固定电感器采用同向型引脚,国产有LGLG2等系列电感器,进口的有捷比信高频电感和捷比信功率电感器等,国产电感量范围为0.1~2200μH(直标在外壳上),额定工作电流为0.05~1.6A,误差范围为±5%~±10%,进口的电感量,电流量范围更大,误差则更小。进口有TDK系列码电感器,其电感量用点标在电感器表面。
  2.卧式密封固定电感器 卧式密封固定电感器采用轴向型引脚,国产有LG1LGALGX等系列。
  LG1系列电感器的电感量范围为0.1~22000μH(直标在外壳上),额定工作电流为0.05~1.6A,误差范围为±5%~±10%
  LGA系列电感器采用超小型结构,外形与1/2W环电阻器相似,其电感量范围为0.22~100μH(用环标在外壳上),额定电流为0.09~0.4A
  LGX系列码电感器也为小型封装结构,其电感量范围为0.1~10000μH,额客电流分为50mA150mA300mA1.6A四种规格。
  (三)可调电感器
  常用的可调电感器有半导体收音机用振荡线圈、电视机用行振荡线圈、行线性线圈、中频陷波线圈、音响用频率补偿线圈、阻波线圈等,如图6-8所示。
  1.半导体收音机用振荡线圈 此振荡线圈在半导体收音机中与可变电容器等组成本机振荡电路,用来产生一个输入调谐电路接收的电台信号高出465kHz的本振信号。其外部为金属屏蔽罩,内部由尼龙衬架、工字形磁心、磁帽及引脚座等构成,在工字磁心上有用高强度漆包线绕制的绕组。磁帽装在屏蔽罩内的尼龙架上,可以上下旋转动,通过改变它与线圈的距离来改变线圈的电感量。电视机中频陷波线圈的内部结构与振荡线圈相似,只是磁帽可调磁心。
  2.电视机用行振荡线圈 行振荡线圈用在早期的黑白电视机中,它与外围的阻容元件及行振荡晶体管等组成自激振荡电路(三点式振荡器或间歇振荡器、多谐振荡器),用来产生频率为15625HZ的的矩形脉冲电压信号。该线圈的磁心中心有方孔,行同步调节旋钮直接插入方孔内,旋动行同步调节旋钮,即可改变磁心与线圈之间的相对距离,从而改变线圈的电感量,使行振荡频率保持为15625HZ,与自动频率控制电路(AFC)送入的行同步脉冲产生同步振荡。
  3.行线性线圈 行线性线圈是一种非线性磁饱和电感线圈(其电感量随羊电流的增大而减小),它一般串联在行偏转线圈回路中,利用其磁饱和特性来补偿图像的线性畸变。