電感在電路中的作用與使用方法

1、一、電感器的定義。1.1電感的定義：電感是導(dǎo)線內(nèi)通過交流電流時，在導(dǎo)線的內(nèi)部及其周圍產(chǎn)生交變磁通，導(dǎo)線的 磁通量與生產(chǎn)此磁通的電流之比。當(dāng)電感中通過直流電流時，其周圉只呈現(xiàn)固定的磁力線，不隨時間而變化；可 是當(dāng)在線圈中通過交流電流時，其周圍將呈現(xiàn)岀隨時間而變化的磁力線。根據(jù) 法拉弟電磁 感應(yīng)定律磁生電來分析，變化的磁力線在線圈兩端會產(chǎn)生感應(yīng)電勢，此感應(yīng)電勢相當(dāng)于一個“新電源” O當(dāng)形成閉合回路時，此感應(yīng)電勢 就要產(chǎn)生感應(yīng)電流。山楞次定律知道感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁力線總量要力圖阻止 原來磁力線的變化的。山于原來磁力線變化來源于外加交變電源的變化，故從 客觀效果看，電感線圈有阻止交流電路中電流變化的特

2、性。電感線圈有與力學(xué) 中的慣性相類似的特性，在電學(xué)上取名為“自感應(yīng),通常在拉開閘刀開關(guān)或 接通閘刀開關(guān)的瞬間，會發(fā)生火花，這 就是自感現(xiàn)象產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢所造 成的?？傊?，當(dāng)電感線圈接到交流電源上時，線圈內(nèi)部的磁力線將隨電流的交變而時 刻在變化著，致使線圈不斷產(chǎn)生電磁感應(yīng)。這種因線圈本身電流的變化而產(chǎn)生 的電動勢，稱為“自感電動勢”。山此可見，電感量只是一個與線圈的圈數(shù)、大小形狀和介質(zhì)有關(guān)的一個參量， 它是電感線圈慣性的量度而與外加電流無關(guān)。電感的具體作用：1、在DCDC轉(zhuǎn)換的時候，電源輸入和DCDC芯片之間常接著一個22uh的功率電 感，一，扼流：在低頻電路用來阻止低頻交流電；脈動直流電到

3、純直流電路；它常 用在整流電路輸出端兩個濾波電容的中間，扼流圈與電容組成n式濾波電路。 在高頻電路：是防止高頻電流流向低頻端，在老式再生式收音機中的高頻扼流 圈。得到應(yīng)用。二，濾波：和上述理論相同；也是阻止整流后的脈動直流電流流向純直流電路 山扼流圈（為簡化電路，降低成本，用純電阻替帶扼流圈）兩個電容（電解電 容）組成派式濾波電路。利用電容充放電作用和扼 流圈通直流電，阻扌當(dāng)交流電 特性來完成平滑直流電而得到純正的直流電。三，震蕩：我們說整流是把交流電變成直流電，那么震蕩就是把直流電變成交 流電的反過程。我們把完成這一過程的電路叫作“震蕩器” O震蕩器的波形：有正旋波，鋸齒波，梯形波，方波，矩

4、形波，尖峰波。頻率山兒HZ-兒十GH乙在有線電，無線電領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。1.2電感線圈與變壓器電感線圈：導(dǎo)線中有電流時，其周圉即建立磁場。通常我們把導(dǎo)線繞成線圈， 以增強線圈內(nèi)部的磁場。電感線圈就是據(jù)此把導(dǎo)線（漆包線、紗包或裸導(dǎo)線） 一圈黑一圈（導(dǎo)線間彼此互相絕緣）地繞在絕緣管（絕緣體、鐵芯或磁芯）上 制成的。一般情況，電感線圈只有一個繞組。變壓器：電感線圈中流過變化的電流時，不但在自身兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓，而且能使附近的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，這一現(xiàn)象叫互感。兩個彼此不連接但乂靠 近，相互間存在電磁感應(yīng)的線圈一般叫變壓器。1.3電感的符號與單位電感符號：L電感單位:亨(H)、毫亨(mH)、微亨(uH

5、), lH=103mH=106uHo電感量的標稱：直標式、色環(huán)標式、無標式電感方向性：無方向檢查電感好壞方法：用電感測量儀測量其電感量；用萬用表測量其通斷，理想 的電感電阻很小，近乎為零。1.4電感的分類：按電感形式分類：固定電感、 按導(dǎo)磁體性質(zhì)分類：空芯線圈、可變電感。鐵氧體線圈、鐵芯線圈、銅芯線圈。按工作性質(zhì)分類：天線線圈、 按繞線結(jié)構(gòu)分類：單層線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、偏轉(zhuǎn)線圈。 多層線圈、蜂房式線圈。按工作頻率分類: 按結(jié)構(gòu)特點分類:高頻線圈、低頻線圈。磁芯線圈、可變電感線圈、色碼電感線圈、無磁芯線圈 等。二、電感的作用基本作用：濾波、振蕩、延遲、陷波等。形象說法：“通直流，

6、阻交流”細化解說：在電子線路中，電感線圈對交流有限流作用，它與電阻器或電容器 能組成高通或低通濾波器、移相電路及諧振電路等；變壓器可以進行交流耦 合、變壓、變流和阻抗變換等。山感抗XL=2 n fL知，電感L越大，頻率f越拓，感抗就越大。該電感器兩端電 壓的大小與電感L成正比，還與電流變化速度i/ZVt成正比，這關(guān)系也可用 下式表示：電感線圈也是一個儲能元件，它以磁的形式儲存電能，儲存的電能大小可用下 式表示：WL=l/2 Li2 o可見，線圈電感量越大，流過越大，儲存的電能也就越多。電感在電路最常見的作用就是與電容一起，組成LC濾波電路。我們已經(jīng)知 道，電容具有“阻直流，通交流”的本領(lǐng)，而電

7、感則有“通直流，阻交流”的 功能。如果把 伴有許多干擾信號的直流電通過LC濾波電路(如圖)，那么， 交流干擾信號將被電容變成熱能消耗掉；變得比較純凈的直流電流通過電感 時，其中的交流干擾信號也被變成磁感和熱能，頻率較高的最容易被電感阻 抗，這就可以抑制較高頻率的干擾信號。LC濾波電路在線路板電源部分的電感一般是山線徑非常粗的漆包線環(huán)繞在涂有各種顏色的 圓形磁芯上。而且附近一般有兒個高大的濾波鋁電解電容，這二者組成的就是 上述的LC濾波電路。另外，線路板還大量采用“蛇行線+貼片鈕電容”來組 成LC電路，因為蛇行線在電路板上來回折行，也可以看作一個小電感。三、電感的主要特性參數(shù)2. 1電感量L電感

8、量L表示線圈本身固有特性，與電流大小無關(guān)。除專門的電感線圈（色碼 電感）夕卜，電感量一般不專門標注在線圈上，而以特定的名稱標注。2. 2感抗XL電感線圈對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二2 n fL2. 3品質(zhì)因素Q品質(zhì)因素Q是表示線圈質(zhì)量的一個物理量，Q為感抗XL與其等效的電阻的比 值，即：Q二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值通常為兒十到兒白。采用磁芯線圈，多股粗線圈均可提 高線圈的Q值。2.4分布電容線圈的匝與匝間

9、、線圈與屏蔽罩間、線圈與底版間存在的電容被稱為分布電 容。分布電容的存在使線圈的Q值減小，穩(wěn)定性變差，因而線圈的分布電容越 小越好。采用分段繞法可減少分布電容。2.5允許誤差：電感量實際值與標稱之差除以標稱值所得的口分數(shù)。2.6標稱電流：指線圈允許通過的電流大小，通常用字母A、B、C、D、E分別 表示，標稱電流值為 50mA、150mA、300mA、700mA、1600mA。四、常用電感線圈3. 1單層線圈單層線圈是用絕緣導(dǎo)線一圈挨一圈地繞在紙筒或膠木骨架上。如晶體管收音機 中波天線線圈。3.2蜂房式線圈如果所繞制的線圈，其平面不與旋轉(zhuǎn)面平行，而是相交成一定的角度，這種線 圈稱為蜂房式線圈。而

10、其旋轉(zhuǎn)一周，導(dǎo)線來回彎折的次數(shù)，常稱為折點數(shù)。蜂 房式繞法的優(yōu)點是體積小，分布電容小，而且電感量大。蜂房式線圈都是利用 蜂房繞線機來繞制，折點越多，分布電容越小3. 3鐵氧體磁芯和鐵粉芯線圈線圈的電感量大小與有無磁芯有關(guān)。在空芯線圈中插入鐵氧體磁芯，可增加電 感量和提高線圈的品質(zhì)因素。3.4銅芯線圈銅芯線圈在超短波范圍應(yīng)用較多，利用旋動銅芯在線圈中的位置來改變電感 量，這種調(diào)整比較方便、耐用。3.5色碼電感線圈是一種高頻電感線圈，它是在磁芯上繞上一些漆包線后再用環(huán)氧樹脂或塑料封 裝而成。它的工作頻率為lOKHz至200MHz,電感量一般在0. luH到3300uH之 間。色碼電感器是具有固定電

11、感量的電感器，其電感量標志方法同電阻一樣以 色環(huán)來標記。其單位為uH。3.6阻流圈（扼流圈）限制交流電通過的線圈稱阻流圈，分高頻阻流圈和低頻阻流圈。3. 7偏轉(zhuǎn)線圈偏轉(zhuǎn)線圈是電視機掃描電路輸出級的負載，偏轉(zhuǎn)線圈要求：偏轉(zhuǎn)靈敬度高、磁 場均勻、Q值高、體積小、價格低。五、電感的型號、規(guī)格及命名。國內(nèi)外有眾多的電感生產(chǎn)廠家，其中名牌廠家有SAMUG、PHI、TDK、AVX. VISHAY、NEC、KEMET、ROHM 等。5. 1片狀電感電感量：10NH1MH材料：鐵氧體繞線型陶瓷疊層精度：J二5% K二10% M=20%尺寸：0402 0603 0805 1008 1206 1210 1812

12、1008=2. 5mm*2. 0mm1210=3. 2mm*2. 5mm個別示意圖：貼片繞線電感 貼片疊層電感5.2功率電感電感量：1NH20MH帶屏蔽、不帶屏蔽尺寸：SMD13、SMD34、SMD73、SMD75、SMD104、SMD105；RH73/RH74/RH104R/RH103R/RH124； CD43/54/73/75/104/105；個別示意圖：貼片功率電感屏蔽式功率電感5. 3片狀磁珠種類：CBG （普通型）阻抗：5Q3KQCBH （大電流）阻抗：30 Q120 QCBY （尖峰型）阻抗：5Q2KQ個別示意圖：貼片磁珠 貼片大電流磁珠 規(guī)格:0402/0603/0805/120

13、6/1210/1806 （貼片磁珠） 規(guī)格：SMB302520/SMB403023/SMB853025 （貼片大電流磁珠）5. 4插件磁珠規(guī)格：RH3. 55.5色環(huán)電感電感量：0. luH22MH尺寸：0204、0307、0410、0512豆形電感：0. luH22MH尺寸：0405、0606、0607、0909、0910精度：J=5% K=10% M二20%精度：J二5% K=10% M=20%插件的色環(huán)電感 讀法：同色環(huán)電阻的標示5. 6立式電感電感量：0. luH3MH規(guī)格：PK0455/PK0608/PK0810/PK09125. 7軸向濾波電感規(guī)格：LGC0410/LGC0513/

14、LGC0616/LGC1019電感量：0. luH-10mHo額定電流：65mA10AoQ值高，價位一般較低，自諧振頻率高。5.8磁環(huán)電感規(guī)格：TC3026/TC3726/TC4426/TC5026尺寸（單位 mm） : 3.2515.885.9空氣芯電感空 氣芯電感為了取得較大的電感值，往往要用較多的漆包線繞成，而為了減少 電感本身的線路電阻對直流電流的影響，要采用線徑較粗的漆包線。但在一些 體積較少的產(chǎn)品中，采用很重很大的空氣芯電感不太現(xiàn)實，不但增加成本，而 且限制了產(chǎn)品的體積。為了提高電感值而保持較輕的重量，我們可以在空氣芯 電感中插入磁心、鐵心，提高電感的自感能力，借此提高電感值。前，

15、在計 算機中，絕大部分是磁心電感。六、常見的磁芯磁環(huán)鐵粉芯系列材 質(zhì)有：-2材（紅/透明）、-8材（黃/紅）、-18材（綠/紅）、-26材（黃/ 白）、-28材（灰/綠）、-33材（灰/黃）、-38材（灰/黑）、-40材（綠/ 黃）、-45材（黑色）、-52材（綠/藍）；尺寸：外徑大小從30到400D （注 解：外徑從7. 8mm到102mm）。鐵硅鋁系列主要u值有：60、75、90、125；尺寸：外徑大小從3. 5mm到77. 8mm。兩種產(chǎn)品的規(guī)格除了主要的環(huán)形外，另有E形，棒形等，還可以根據(jù)客戶提供 的各項參數(shù)定做。它們廣泛應(yīng)用于計算機主機板，計算機電源，電源供應(yīng)器， 手機充電器，燈飾變

16、壓調(diào)光器，不間斷電源（UPS）,各種家用電器控制板等。八.電感在使用過程中要注意的事項電感使用的場合潮濕與干燥、環(huán)境溫度的高低、高頻或低頻環(huán)境、要讓電感表現(xiàn)的是感性，還 是阻抗特性等，都要注意。8. 2電感的頻率特性在低頻時，電感一般呈現(xiàn)電感特性，既只起蓄能，濾高頻的特性。但在高頻時，它的阻抗特性表現(xiàn)的很明顯。有耗能發(fā)熱，感性效應(yīng)降低等現(xiàn) 象。不同的電感的高頻特性都不一樣。下面就鐵氧體材料的電感加以解說：鐵 氧體材料是鐵鎂合金或鐵線合金，這種材料具有很高的導(dǎo)磁率，他可以是電 感的線圈繞組之間在高頻高阻的情況下產(chǎn)生的電容最小。鐵氧體材料通常在高 頻情況下應(yīng)用，因為在低頻時他們主要程電感特性，使得線上的損耗很小。在 高頻情況下，他們主要呈電抗特性比并且隨頻率改變。實際應(yīng)用中，鐵氧體材 料是作為射頻電路的高頻衰減器使用的。實際上，鐵氧體較好的等效于電阻以 及電感的并聯(lián)，低頻下電阻被電感短路，高頻下電感阻抗變得相當(dāng)高，以至于 電流全部通過電阻。鐵氧體是一個消耗裝置，高頻能量在上面轉(zhuǎn)化為熱能，這 是由他的電阻特性決定的。8.3電感設(shè)訃要承受的最大電流，及相應(yīng)的發(fā)熱情況。8.4使用磁環(huán)時，對照上面的磁環(huán)部分，找出對應(yīng)的L值，對應(yīng)材料的使用范8.5注意導(dǎo)線（漆包線、紗包或裸導(dǎo)線）,常用的漆包線。要找出最適合的線 經(jīng)。常用電子元