濾波電路中電感的作用

1、濾波電路中電感的作用一. 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，阻交流”細(xì)化解說： 在電子線路中， 電感線圈對(duì)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(jìn)行交流耦合、 變壓、 變流和阻 抗變換等。由感抗XL=2nfL知電感L越大，頻率f越高，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/t成正比，這關(guān)系也可用下式表示：電感線圈也是一個(gè)儲(chǔ)能元件， 它以磁的形式儲(chǔ)存電能， 儲(chǔ)存的電能大小可用下式表 示：WL=1/2Li2?？梢?，線圈電感量越大，流過越大，儲(chǔ)存的電能也就越多。電感在電路最常見的作用

2、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)， 而電感則有“通直流，阻交流”的功能。如果把伴有許 多干擾信號(hào)的直流電通過LC濾波電路（如圖），那么，交流干擾信號(hào)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(shí)， 其中的交流干擾信號(hào)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(hào)。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(hào)。LC濾波電路在線路板電源部分的電感一般是由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。而且附近一般有幾個(gè)高大的濾波鋁電解電容，這二者組成的就是上述的L

3、C濾波電路。另外，線路板還大量采用“蛇行線+貼片鉭電容”來組成LC電路，因?yàn)樯咝芯€在電路板上來回折行，也可以看作一個(gè)小電感。二、電感的主要特性參數(shù)2.1電感量L電感量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） 外，電感量一般不專門標(biāo)注在線圈上，而以特定的名稱標(biāo)注。2.2感抗XL電感線圈對(duì)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=2nfL2.3品質(zhì)因素Q品質(zhì)因素Q是表示線圈質(zhì)量的一個(gè)物理量，Q為感抗XL與其等效的電阻的比值，即：Q=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

4、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值通常為幾十到幾百。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、 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(shí)際值與標(biāo)稱之差除以標(biāo)稱值所得的百分?jǐn)?shù)。2.6標(biāo)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(biāo)稱電流值為50mA、150mA、300mA、700mA、1600mA。三、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

5、木骨架上。 如晶體管收音機(jī)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。而其旋轉(zhuǎn)一周, 導(dǎo)線來回彎折的次數(shù),常稱為折點(diǎn)數(shù)。蜂房式繞法的優(yōu)點(diǎn)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(jī)來繞制,折點(diǎn)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(dòng)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

6、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10KHZ至200MHz電感量一般在O.luH到3300uH之間。色碼電感器是 具有固定電感量的電感器，其電感量標(biāo)志方法同電阻一樣以色環(huán)來標(biāo)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(jī)掃描電路輸出級(jí)的負(fù)載， 偏轉(zhuǎn)線圈要求： 偏轉(zhuǎn)靈敏度高、 磁場均 勻、Q值高、體積小、價(jià)格低。四、電感的型號(hào)、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SAMUN、GPHI、TDK、AVX、VISHAY、NEC KEMET ROHM等。5.1片狀電感電感

7、量：10NH 1MH材料：鐵氧體 繞線型 陶瓷疊層精度：J=5% K=10% M=20%尺寸：0402 0603 0805 1008 1206 1210 1812 1008=2.5mm*2.0mm1210=3.2mm*2.5mm個(gè)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：1NH- 20MH帶屏蔽、不帶屏蔽尺 寸 ：SMD43、SMD54、SMD73、SMD75、SMD104、SMD105；RH73/RH74/RH104R/RH105R/RH12；4 CD43/54/73/75/104/105；個(gè)別示意圖： 貼片功率電感 屏蔽式功率電感種類：CBG（普通型）阻抗：5Q3KQ5.

8、3片狀磁珠CBH（大電流） 阻抗：30Q120QCBY（尖峰型） 阻抗：5Q2KQ個(gè)別示意圖： 貼片磁珠 貼片大電流磁珠規(guī)格：0402/0603/0805/1206/1210/1806（貼片磁珠）規(guī)格：SMB302520/SMB403025/SMB85302（5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：0.1uH22MH尺寸：0204、0307、0410、0512豆形電感：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%插件的色環(huán)電感 讀法：同色環(huán)電阻的標(biāo)示5.6立式電

9、感電感量：0.1uH3MH規(guī)格：PK0455/PK0608/PK0810/PK09125.7軸向?yàn)V波電感規(guī)格：LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019額定電流：65mA10A。電感量：0.1uH-10mH。Q值高，價(jià)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(duì)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(shí)， 不但增加

10、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。目前，在計(jì)算機(jī)中，絕大部分是磁心電感。五、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(lán)）；尺寸：外徑大小從30到400D（注解：外徑從7.8mm至U 102mm。鐵硅鋁系列主要u值有：60、75、90、125;尺寸：外徑大小從3.5mm至U 77.8mm兩種產(chǎn)品的規(guī)格除了主要的

11、環(huán)形外， 另有E形，棒形等， 還可以根據(jù)客戶提供的各 項(xiàng)參數(shù)定做。它們廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)主機(jī)板，計(jì)算機(jī)電源，電源供應(yīng)器，手機(jī)充電器，燈飾 變壓調(diào)光器，不間斷電源（UPS，各種家用電器控制板等。六、電感在使用過程中要注意的事項(xiàng)8.1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(shí)，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(shí)，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鎳合金， 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(shí)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(shí)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(shí)際 上，鐵氧體較好的等效于電阻以及電感的