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电感的工作原理与作用 4

电感的工作原理与作用 4

注意事项

  一、电感类元件,其铁心与绕线容易因温升效果产生感量变化,需注意其本体温度必须在使用规格范围内.。

  二、电感器之绕线,在电流通过后容易形成电磁场。在元件位置摆放时,需注意使相临之电感器彼此远离,或绕线组互成直角,以减少相互间之感应量。

  三、电感器之各层绕线间,尤其是多圈细线,亦会产生间隙电容量,造成高频信号旁路,降低电感器之实际滤波效果。

  四、以仪表测试电感值与Q值时,为求数据正确,测试引线应尽量接近元件本体..



  主要参数

  电感的主要参数有电感量、允许偏差、品质因数、分布电容及额定电流等。

  电感量

  电感量也称自感系数,是表示电感器产生自感应能力的一个物理量。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=1000mH1mH=1000μH

  允许偏差

  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%。

  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。

  分布电容是指线圈的匝与匝之间,线圈与磁心之间,线圈与地之间,线圈与金属之间都存在的电容。电感器的分布电容越小,其稳定性越好。分布电容能使等效耗能电阻变大,品质因数变大。减少分布电容常用丝包线或多股漆包线,有时也用蜂窝式绕线法等。

  额定电流

  额定电流是指电感器在允许的工作环境下能承受的最大电流值。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。

  计算公式

  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(H),设定需用360ohm 阻抗,因此:

  电感量(H)=阻抗(ohm)÷(2*3.14159)÷ F(工作频率)=360÷(2*3.14159)÷ 7.06=8.116H

  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

  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F 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)。

  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。
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