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电感器
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电感器
电感器也是一种储能元件,它能把电能转变为磁场能,并在磁场中储存能量。电感器用符号L表示,它的基本单位是亨利(H),常用毫亨(mH)为单位。它经常和电容器一起工作,构成LC滤波器、LC振荡器等。另外,人们还利用电感的特性,制造了阻流圈、变压器、继电器等。
 
中文名 外文名 作用 功能
电感器 inductor 把电能转化为磁能而存储起来 阻止电流的变化
 
目录
1、电感器的概述
2电感器的作用
3、电感器的结构
4电感器工作原理
5、电感器的分类
6、电感器的特点
7、电感器的主要参数
8电感器的用途
9、电感的计算公式
10电感器和磁珠的联系和区别
11、电感器的发展历程
 
电感器的概述:
电感器(inductor)用来提供电感的器件,用绝缘导线绕制的各种线圈称为电感。
 
电感器的作用:
电感器是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。电感器的结构类似于变压器,但只有一个绕组。电感器具有一定的电感,它只阻止电流的变化。如果电感器中没有电流通过,则它阻止电流流过它;如果有电流流过它,则电路断开时它将试图维持电流不变。电感器又称扼流器、电抗器、动态电抗器。
 
电感器的结构
最简单的电感器(俗称线圈)就是用导线空心地绕儿圈,有磁芯或铁芯的电感器是在磁芯或铁芯上用导线绕几圈。
通常情况下,电感器由铁芯或磁芯、骨架和线圈等组成。其中,线圈绕在骨架上,铁芯或磁芯插在骨架内。
 
 
电感器工作原理
4.1.给线圈中通入交流电流时,在电感器的四周产生交变磁场,这个磁场称为原磁场。
4.2.给电感器通入直流电流时,在电感器四周要产生大小和方向不变的恒定磁场。
4.3.由电磁感应定律可知,磁通的变化将在导体内引起感生电动势,因为电感器(线圈)内电流变化(因为通的是交流电流)而产生感生电动势的现象,称为自感应。电感就是用来表示自感应特性的一个量。
4.4.自感电动势要阻碍电感中的电流变化,这种阻碍作用称为感抗。
 
电感器的分类
5.1.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。
5.2.按工作性质分类:天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转。
5.3.按绕线结构分类:单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。 高频贴片陶瓷电感
5.4.按电感形式分类:固定电感线圈、可变电感线圈。
5.5.按结构特点分类:磁芯线圈、可变电感线圈、色码电感线圈、无磁芯线圈等。
 
感器的特点
通直流阻交流。直流电流AQY211EHA可以无阻碍地通过电感器,而交流电流通过时则会受到很大的阻力。
电感器的主要参数
7.1.电感量 电感量也称自产生自感应能力的一个物理量。电感器电感量的大小,主线圈的圈数(匝数)、绕制方式、有无磁心及磁心的材料等等。通常,线圈圈数越多、绕制的线圈越密集,电感量就越大。有磁心的线圈比无磁心的线圈电感量大;磁心导磁率越大的线圈,电感量也越大。 电感量的基本单位是亨利(简称亨),用字母"H"表示。常用的单位还有毫亨(mH)和微亨(μH),它们之间的关系是:1H=1000mH 1mH=1000μH
7.2.允许允许偏差是指电感器上标称的电感量与实际电感的允许误差值。一般用于振荡或滤波等电路中的电感器要求精度较高,允许偏差为±0.2%~±0.5%;而用于耦合、高频阻流等线圈的精度要求不高;允许偏差为±10%~15%。
7.3.品质因数品质因数也称Q值或优值,是衡量电感器质量的主要参数。它是指电感器在某一频率的交流电压下工作时,所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。电感器的Q值越高,其损耗越小,效率越高。电感器品质因数的高低与线圈导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗及铁心、屏蔽罩等引起的损耗等有关。
7.4.分布电容分布电容是指线圈的匝与匝之间、线圈与磁心之间存在的电容。电感器的分布电容越小,其稳定性越好。
7.5.额定电流额定电流是指电感器有正常工作时反允许通过的最大电流值。若工作电流超过额定电流,则电感器就会因发热而使性能参数发生改变,甚至还会因过流而烧毁。
 
 
电感器的用途
8.1.电感器的作用主要是通直流,阻交流,在电路中主要起到滤波、振荡、延迟、陷波等作用。电感线圈对交流电流有阻碍作用,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,电感器主要可分为高频阻流线圈及低频阻流线圈。调谐与选频作用:电感线圈与电容器并联可组成LC调谐电路。即电路的固有振荡频率f0与非交流信号的频率f相等,则回路的感抗与容抗也相等,于是电磁能量就在电感、电容来回振荡,这LC回路的谐振现象。谐振时电路的感抗与容抗等值又反向,回路总电流的感抗最小,电流量最大(指f="f0"的交流信号),LC谐振电路具有选择频率的作用,能将某一频率f的交流信号选择出来。
8.1.1电感器还有筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等作用。在电子设备中,经常看到有的磁环,这种磁环与连接电缆构成一个电感器(电缆中的导线在磁环上绕几圈电感线圈),它是电子电路中常用的抗干扰元件,高频噪声有很好的屏蔽作用,故被称为吸收磁环,通常使用铁氧体材料制成,又称铁氧体磁环(简称磁环)。磁环在不同的频率下有不同的阻抗特牲。在低频时阻抗很小,当信号频率升高后磁环的阻抗急剧变大。
8.1.2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。
8.1.3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(例如色码电感器)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。
8.1.4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。
8.1.5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“工”字形、柱形、帽形、“E”形、罐形等多种形状。
8.1.6铁心 铁心材料主要有硅钢片、坡莫合金等,其外形多为“E”型。
81.7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。
8.1.8封装材料 有些电感器(如色码电感器、色环电感器等)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。
8.2.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。
8.2.1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LG和LG2等系列电感器,其电感量范围为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%。进口有TDK系列色码电感器,其电感量用色点标在电感器表面。
8.2.2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LG1、LGA、LGX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色环电阻器相似,其电感量范围为0.22~100μH(用色环标在外壳上),额定电流为0.09~0.4A。 LGX系列色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50mA、150mA、300mA和1.6A四种规格。
8.3.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。 
 
电感的计算公式:
加载其电感量按下式计算:线圈公式
阻抗(ohm) = 2 * 3.14159 * F(工作频率) * 电感量(mH),设定需用 360ohm 阻抗,因此:
电感量(mH) = 阻抗 (ohm) ÷ (2*3.14159) ÷ F (工作频率) = 360 ÷ (2*3.14159) ÷ 7.06 = 8.116mH
据此可以算出绕线圈数:
圈数 = [电感量* { ( 18*圈直径(吋)) ( 40 * 圈长(吋))}] ÷ 圈直径 (吋)
圈数 = [8.116 * {(18*2.047) (40*3.74)}] ÷ 2.047 = 19 圈
空心电感计算公式
作者:佚名 转贴自:本站原创 亚洲城娱乐数:6684 文章录入: zhaizl
空心电感计算公式:L(mH)=(0.08D.D.N.N)/(3D 9W 10H)
D------线圈直径
N------线圈匝数
d-----线径
H----线圈高度
W----线圈宽度
单位分别为毫米和mH。。
空心线圈电感量计算公式:
l=(0.01*D*N*N)/(L/D 0.44)
线圈电感量 l单位: 微亨
线圈直径 D单位: cm
线圈匝数 N单位: 匝
线圈长度 L单位: cm
频率电感电容计算公式:
l=25330.3/[(f0*f0)*c]
工作频率: f0 单位:MHZ 本题f0=125KHZ=0.125
谐振电容: c 单位:PF 本题建义c=500...1000pf 可自行先决定,或由Q
值决定
谐振电感: l 单位: 微亨
线圈电感的计算公式
1。针对环行CORE,有以下公式可利用: (IRON)
L=N2.AL L= 电感值(H)
H-DC=0.4πNI / l N= 线圈匝数(圈)
AL= 感应系数
H-DC=直流磁化力 I= 通过电流(A)
l= 磁路长度(cm)
l及AL值大小,可参照Micrometal对照表。例如: 以T50-52材,线圈5圈半,其L值为T50-52(表示OD为0.5英吋),经查表其AL值约为33nH
L=33.(5.5)2=998.25nH≒1μH
当流过10A电流时,其L值变化可由l=3.74(查表)
H-DC=0.4πNI / l = 0.4×3.14×5.5×10 / 3.74 = 18.47 (查表后)
即可了解L值下降程度(μi%)
2。介绍一个经验公式
L=(k*μ0*μs*N2*S)/l
其中
μ0 为真空磁导率=4π*10(-7)。(10的负七次方)
μs 为线圈内部磁芯的相对磁导率,空心线圈时μs=1
N2 为线圈圈数的平方
S 线圈的截面积,单位为平方米
l 线圈的长度, 单位为米
k 系数,取决于线圈的半径(R)与长度(l)的比值。
计算出的电感量的单位为亨利(H)。
 
 
电感器和磁珠的联系和区别
10.1电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件;
10.2电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于EMC对策;
10.3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,即: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;
10.4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(DDRSDRAM,RAMBUS等)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,中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过50MHZ;
10.5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(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。
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Impedance为600欧姆。
 
电感器的发展历程
最原始的电感器是1831年英国M.法拉第用以发现电磁感应现象的铁芯线圈。1832年美国的J.亨利发表关于自感应现象的论文。
人们把电感量的单位称为亨利,简称亨。19世纪中期,电感器在电报、电话等装置中得到实际应用。
1887年德国的H.R.赫兹,1890年美国N.特斯拉在实验中所用的电感器都是非常著名的,分别称为赫兹线圈和特斯拉线圈。