電感基礎(chǔ)知識

1、 2010 LenovoLenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential 電感基礎(chǔ)知識ASD-DVSASD-DVSPIPI實驗室實驗室2011.03.282011.03.28Page 2 Lenovo Executive Presentation Guideline | 2010 LenovoLenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidentia

2、l Lenovo Confidential Agenda電感的定義電感的作用及主要特性參數(shù)常用電感的型號、規(guī)格及命名電感在使用過程中要注意的事項Page 3 Lenovo Executive Presentation Guideline | 2010 LenovoLenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential 電感的定義一 電感的定義 電感是導線內(nèi)通過交流電流時，在導線的內(nèi)部及其周圍產(chǎn)生交變磁通，導線的磁通量與生產(chǎn)此磁通的電流之比。 當電感中通

3、過直流電流時，其周圍只呈現(xiàn)固定的磁力線，不隨時間而變化；可是當在線圈中通過交流電流時，其周圍將呈現(xiàn)出隨時間而變化的磁力線。根據(jù)法拉弟電磁感應定律磁生電來分析，變化的磁力線在線圈兩端會產(chǎn)生感應電勢，此感應電勢相當于一個“新電源”。當形成閉合回路時，此感應電勢就要產(chǎn)生感應電流。由楞次定律知道感應電流所產(chǎn)生的磁力線總量要力圖阻止原來磁力線的變化的。由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性。電感線圈有與力學中的慣性相類似的特性，在電學上取名為“自感應”，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)生很高的感應電勢所造成的

4、。 總之，當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。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”。 由此可見，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)。 Page 4 Lenovo Executive Presentation Guideline | 2010 LenovoLenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential

5、 二 電感線圈與變壓器 電感線圈：導線中有電流時，其周圍即建立磁場。通常我們把導線繞成線圈，以增強線圈內(nèi)部的磁場。 電感線圈就是據(jù)此把導線（漆包線、紗包或裸導線）一圈靠一圈（導線間彼此互相絕緣）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)生感應電壓，而且能使附近的線圈中產(chǎn)生感應電壓，這一現(xiàn)象叫互感。兩個彼此不連接但又靠近，相互間存在電磁感應的線圈一般叫變壓器。 三 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)，1H=103mH=106uH。 電感量的標稱：直標式、色環(huán)標式

6、、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。Page 5 Lenovo Executive Presentation Guideline | 2010 LenovoLenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential 四 電感的分類按電感形式分類：固定電感、可變電感。 按導磁體性質(zhì)分類：空芯線圈、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、振蕩線圈、扼

7、流線圈、陷波線圈、偏 轉(zhuǎn)線圈。 按繞線結(jié)構(gòu)分類：單層線圈、多層線圈、蜂房式線圈。 按工作頻率分類：高頻線圈、低頻線圈。 按結(jié)構(gòu)特點分類：磁芯線圈、可變電感線圈、色碼電感線圈、無磁芯線圈等。 Page 6 Lenovo Executive Presentation Guideline | 2010 LenovoLenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential 電感的作用及特性參數(shù)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

8、，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。 由感抗XL=2fL 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。 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=1/2 Li2 。 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)，而電感則有“通直流，阻交流”的功能

9、。如果把伴有許多干擾信號的直流電通過LC濾波電路，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“蛇行線貼片鉭電容”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。Page 7 Lenovo Executive Presentation Guideline

10、 | 2010 LenovoLenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential 二 電感的特性參數(shù)電感量電感量L 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注在線圈上，而以特定的名稱標注。感抗感抗XLXL 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=2fL品質(zhì)因素品質(zhì)因素Q 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

11、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。分布電容分布電容 線圈的匝與匝間、線圈與屏蔽罩間、線圈與底版間存在牡縟荼懷莆 植嫉縟蕁植嫉縟蕕拇嬖謔瓜呷腝值減小，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。允許誤差：允許誤差：電感量實際值與標稱之差除以標稱值所得的百分數(shù)。標稱電流：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 、

12、300mA 、700mA 、1600mA 。Page 8 Lenovo Executive Presentation Guideline | 2010 LenovoLenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential 常用電感的型號、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SAMUNG、PHI、TDK、AVX、VISHAY、NEC、KEMET、ROHM等。 片狀電感片狀電感 電感量：10NH1MH 材料：鐵氧體 繞線型 陶瓷疊層 精度：

13、J=5% K=10% M=20% 尺寸： 0402 0603 0805 1008 1206 1210 1812 1008=2.5mm*2.0mm 1210=3.2mm*2.5mm 個別示意圖： 貼片繞線電感 貼片疊層電感Page 9 Lenovo Executive Presentation Guideline | 2010 LenovoLenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential 功率電感功率電感 電感量：1NH20MH 帶屏蔽、不帶屏蔽

14、尺寸：SMD43、SMD54、SMD73、SMD75、SMD104、SMD105；RH73/RH74/RH104R/RH105R/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Page 10 Lenovo Executive Presentation Guideline | 2010 LenovoLenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential 片狀磁珠片狀磁珠 種類：CBG（普通型） 阻抗：

15、53K CBH（大電流） 阻抗：30120 CBY（尖峰型） 阻抗：52K 個別示意圖： 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/SMB853025（貼片大電流磁珠）Page 11 Lenovo Executive Presentation Guideline | 2010 LenovoLenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential 插件磁

16、珠插件磁珠規(guī)格：RH3.5 色環(huán)電感色環(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)電阻的標示 軸向濾波電感軸向濾波電感規(guī)格：LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019電感量：0.1uH-10mH。額定電流：65mA10A。Q值高，價位一般較低，自諧振頻率高。 Page 12 Lenovo Executive Presentation Guidel

17、ine | 2010 LenovoLenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential 磁環(huán)電感磁環(huán)電感 規(guī)格：TC3026/TC3726/TC4426/TC5026 尺寸（單位mm）：3.2515.88空氣芯電感空氣芯電感 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

18、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，在計算機中，絕大部分是磁心電感。 常見的磁芯磁環(huán)常見的磁芯磁環(huán) a.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）。 Page 13 Lenovo Executive Presentation Guideline | 2010 LenovoLenovo

19、 Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential b.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。它們廣泛應用于計算機主機板，計算機電源，電源供應器，手機充電器，燈飾變壓調(diào)光器，不間斷電源（UPS），各種家用電器控制板等。Page 14 Lenovo Executive Presentation Guideline | 2010 LenovoLenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential Lenovo Confidential 電感在使用過程中要注意的事項電感在使用過程中要注意的事項 a.電感使用的場合電感使用的場合 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。 b.電感的頻率特性電感的頻率特性 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