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标题: 干货: 一文教你读懂电感 [打印本页]

作者: Ameya360皇华 时间: 2018-11-16 13:05 标题: 干货: 一文教你读懂电感

电感器(Inductor)是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件，具有阻止交流电通过而让直流电顺利通过的特性，频率越高，线圈阻抗越大。电感器电感量的大小，主要取决于线圈的圈数(匝数)、绕制方式、有无磁心及磁心的材料等。而电感是闭合回路的一种属性，即当通过闭合回路的电流改变时，会出现电动势来抵抗电流的改变。

1、具体电感的定义
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。L=ψ/I
2、电感的符号与单位
电感符号：L
电感单位：亨 (H)、毫亨(mH)、微亨 (uH) 、納亨(nH)，1H=103mH=106uH=109nH。
3、电感的分类
按电感形式分类：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。
按工作性质分类：天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。
按绕线结构分类：单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。
按工作频率分类：高频线圈、低频线圈。
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。
4、电感的主要特性参数
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(色码电感)外，电感量一般不专门标注在线圈上，而以特定的名称标注。
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的关系为感
计算公式：XL=2πfL
品质因素Q：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。采用磁芯线圈，多股粗线圈均可提高线圈的Q值。
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。
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。
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 。
5、常用电感线圈
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。
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
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。
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。
色码电感线圈：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10KHz至200MHz，电感量一般在0.1uH到3300uH之间。色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色环来标记。其单位为uH。
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。
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。
6、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 知，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，还与电变化速度△i/△t
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。
7、电感的符号
电感量的标称：直标式、色环标式、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。
8、常见的磁芯磁环
铁粉芯系列
材质有：-2材(红/透明)、-8材(黄/红)、-18材(绿/红)、-26材(黄/白)、-28材(灰/绿)、-33材(灰/黄)、-38材(灰/黑)、-40材(绿/黄)、-45材(黑色)、-52材(绿/蓝);尺寸：外径大小从30到400D(注解：外径从7.8mm到102mm)。
铁硅铝系列
主要u值有：60、75、90、125;尺寸：外径大小从3.5mm到77.8mm。两种产品的规格除了主要的环形外，另有E形，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。
9、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，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，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。
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。
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。
10、电感的测量
电感测量的两类仪器：RLC测量(电阻、电感、电容三种都可以测量)和电感测量仪。
电感的测量：空载测量(理论值)和在实际电路中的测量(实际值)。
由于电感使用的实际电路过多，难以类举。所以我们就在空载情况下的测量加以解说。
电感量的测量步骤：(RLC测量)
1、熟悉仪器的操作规则(使用说明)，及注意事项。
2、开启电源，预备15~30分钟。
3、选中L档，选中测量电感量
4、把两个夹子互夹并复位清零
5、把两个夹子分别夹住电感的两端，读数值并记录电感量
6、重复步骤4和步骤5，记录测量值。要有5~8个数据。
7、比较几个测量值：若相差不大(0.2uH)则取其平均值，记得电感的理论值;若相差过大()0.3 uH)则重复步骤2~步骤6，直到取到电感的理论值。
不同的仪器能测量的电感参数都有一些出入。因此，做任何测量前的熟悉你的测量仪器。你的仪器能做什么。然后按照它给你的操作说明去做即可。
11、电感在使用过程中要注意的事项
电感使用的场合
潮湿与干燥、环境温度的高低、高频或低频环境、要让电感表现的是感性，还是阻抗特性等，都要注意。
电感的频率特性
在低频时，电感一般呈现电感特性，既只起蓄能，滤高频的特性。
但在高频时，它的阻抗特性表现的很明显。有耗能发热，感性效应降低等现象。不同的电感的高频特性都不一样。
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