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电感知识整理

发布日期:2021-11-25 17:29   来源:未知   阅读:

  626969澳门资料大全奥,有的电感贵、有的电感便宜,不同封装的电感,都有其存在的市场价值和其特定的应用场景。

  电感线圈是由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上,导线彼此互相绝缘,而绝缘管可以是空心的,也可以包含铁芯或磁粉芯,简称电感。用L表示,单位有亨利(H)、毫亨利 (mH)、微亨利(uH),1H=10^3mH=10^6uH。能产生电感作用的元件统称为电感原件,常常直接简称为电感

  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。

  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.常用电感线 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 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2.3 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。

  种调整比较方便、耐用。2.5 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。

  2.6 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。2.7 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。

  片式电感器亦称表面贴装电感器,它与其它片式元器件(SMC及SMD)一样,是适用于表面贴装技术(SMT)的新一代无引线或短引线微型电子元件,其引出端的焊接面在同一平面上。

  层印刷技术和叠层生产工艺制作,体积比绕线型片式电感器还要小,是电感元件领域重点开发的产品。

  困难,同时由于磁性元件中电路与磁路交织在一起,制作工艺比较复杂,故作为三大基础无源元件之一的电感器片式化,明显滞后于电容器和电阻器。

  3.1.1.绕线型 它的特点是电感量范围广(mH~H),电感量精度高,损耗小(即 Q大),容许电流大、制作工艺继承性强、简单、成本低等,但 不足之处是在进一步小型化方面受到限制。陶瓷为芯的绕线型片 电感器在这样高的频率能够保持稳定的电感量和相当高的Q值, 因而在高频回路中占据一席之地。TDK的NL系列电感为绕线%,高Q值,可以满足一般需求。NLC型 适 用于电源电路,额定电流可达300mA;NLV型为 高Q值,环保

  (再 造塑料),可与NL互换;NLFC 有磁屏,适用于电源线.叠层型 它具有良好的磁屏蔽性、烧结密度高、机械强度好。不足之处是 合格率低、成本

  高、电感量较小、Q值低。它与绕线片式电感器 相比有诸多优点:尺寸小,有利于电路的小型化,磁路封闭,不 会干扰周围的元器件,也不会受临近元器件的干扰,有利于元器件的高密度安装;一体化结构,可靠性高;耐热性、可焊性好; 形状规整,适合于自动化表面安装生产。TDK的MLK型电感,尺寸小,可焊性好,有磁屏,采用高密度设计,单片式结构,可靠 性高;MLG型的感值小,采用高频陶瓷,适用于高频电路;MLK 型工作频率12GHz,高Q,低感值(1n~22nH)3.1.3.薄膜片式 具有在微波频段保持高Q、高精度、高稳定性和小体积的特性。 其内电极集中于同一层面,磁场分布集中,能确保装贴后的器 件参数变化不大,在100MHz以上呈现良好的频率特性。3.1.4.编织型 特点是在1MHz下的单位体积电感量比其它片式电感器大、体积小、 容易安装在基片上。用作功率处理的微型磁性元件。

  4.电感的型号、规格及命名。国内外有众多的电感生产厂家,其中名牌厂家有SAMUNG、PHI、TDK、AVX、VISHAY、NEC、KEMET、ROHM等。4.1.1 片状电感

  空气芯电感为了取得较大的电感值,往往要用较多的漆包线绕成,而为了减少电感本身的线路电阻对直流电流的影响,要采用线径较粗的漆包线。但在一些体积较少的产品中,采用很重很大的 空气芯电感不太现实,不但增加成本,而且限制了产品的体积。为了提高电感值而保持较轻的重量,我们可以在空气芯电感中插入磁心、铁心,提高电感的自感能力,借此提高电感值。目前,在计算机中,绝大部分是磁心电感。

  5.1直标法直标法是将电感的标称电感量(标称值)用数字和文字符号直接标在电感体上,电感量单位后面的字母表示偏差。常见电感的直标表示法如图3所示。

  文字符号法是将电感的标称值和偏差值用数字和文字符号法按一定的规律组合标示在电感体上。采用文字符号法表示的电感通常是一些小功率电感,单位通常为nH 或pH。用pH 做单位时,R表示小数点:用nH做单位时,N表示小数点。常见电感的文字符号表示法如图4所示。

  例如,R47表示电感量为0.47 μH,4R7则表示电感量为4.7 μH;10N 表示电感量为10nH。

  色标法是在电感表面涂上不同的色环来代表电感量(与电阻类似),通常用三个或四个色环表示。色环电感各色环表示的含义如图5所示。识别色环时,紧靠电感体一端的色环为第一环,露出电感体本色较多的另一端为末环。注意:用这种方法读出的色环电感量,默认单位为微亨( μH)。

  数码表示法是用三位数字来表示电感量的方法,常用于贴片式电感上。三位数字中,从左至右的第一、第二位为有效数字,第三位数字表示有效数字后面所加0的个数。注意:用这种方法读出的色环电感量,默认单位为微亨(μH)。如果电感量中有小数点,则用R表示,并占一位有效数字。例如,标示为330的电感为33×100=33μH,标示为4R7的电感为4.7μH。

  2.2 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XL=2πfL

  品质因素Q是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 分布电容

  2.6 额定电流:指线圈允许通过的最大电流,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 。

  电感线圈是由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上,导线彼此互相绝缘,而绝缘管可以是空心的,也可以包含铁芯或磁粉芯,简称电感。用L表示,单位有亨利(H)、毫亨利 (mH)、微亨利(uH),1H=10^3mH=10^6uH。

  根据法拉弟电磁感应定律---磁生电来分析,变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势,此感应电势相当于一个新电源。当形成闭合回路时,此感应电势就要产生感应电流。由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止原来磁力线的变化的。由于原来磁力线变化来源于外加交变电源的变化,

  电感的基本作用有滤波、振荡、延迟、陷波等,一般对电感作用形象说法是通直流,阻交流细化解来说,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,还与电流变化速度△i/△t成正比,这关系也可用下式表示:

  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。2.1调谐与选频电感的作用:电感线圈与电容器并联可组成LC调谐电路。即电 路的固有振荡频率f0与非交流信号的频率f相等, 则回路的感抗与容抗也相 等, 于是电磁能量就 在电感、电容之间来回振荡,这就是LC回路的谐 振现象。

  谐振时由于电路的感抗与容抗等值又反 向,因此回路总电流的感抗最小,电流 量最大(指 f=f0的交流信号),所以LC谐振电路具有选择频率 的作用,能将某 一频率f的交流信号选择出来。

  磁环在不同的频率下有不同的阻抗特牲。一般在低频时阻抗很小,当信号频率升高后磁环的阻抗急剧变大。可见电感的作用如此之大,大家都知道,信号频率越高,越容易辐射出去,而一般的信号线都是没有屏蔽层的,这些信号线就成了很好的天线,接收周围环境中各种杂乱的高频信号,而这些信号叠加在原来传输的信号上,甚至会改变原来传输的有用信号,严重干扰电子设备的正常工作,因此降低电子设备的电磁干扰(EM)已经是必须考虑的问题。在磁环作用下,即使正常有用的信号顺利地通过,又能很好地抑制高频于扰信号,而且成本低廉。

  3.1磁珠的型号:磁珠对高频信号有较大阻碍作用,一般规格有100欧/100mMHZ ,它在低频时电阻比电感小得多。以常用于电源滤波的HH-1H3216-500为例,其型号各字段含义依次为:HH 是其一个系列,主要用于电源滤波,用于信号线 表示一个组件封装了一个磁珠,若为4则是并排封装四个的;H 表示组成物质,H、C、M为中频应用(50-200MHz),T低频应用(50MHz),S高频应用(200MHz);3216 封装尺寸,长3.2mm,宽1.6mm,即1206封装;500 阻抗(一般为100MHz时),50 ohm。

  4.2、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4.3、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。

  4.4、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。4.5、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。磁珠的大小(确切的说应该是磁珠的特性曲线)取决于需要磁珠吸收的干扰波的频率。磁珠就是阻高频,对直流电阻低,对高频电阻高。

  比如就是说对100M频率的信号有1000欧姆的电阻。因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是欧姆。磁珠的datasheet上一般会附有频率和阻抗的特性曲线MHz的时候磁珠的Impedance为600欧姆。

  在电子设备的 PCB 板电路中会大量使用感性元件和EMI滤波器元件。这些元件包括片式电感和片式磁珠,以下就这两种器件的特点进行描述并分析他们的普通应用场合以及特殊应用场合。表面贴装元件的好处在于小的封装尺寸和能够满足实际空间的要求。除了阻抗值,载流能力以及其他类似物理特性不同外,通孔接插件和表面贴装器件的其他性能特点基本相同。

  稳定的温度系数保证谐振频率具有稳定的温度变化特性。标准的径向引出电感和轴向引出电感以及片式电感的差异仅仅在于封装不一样。电感结构包括介质材料(通常为氧化铝陶瓷材料)上绕制线圈,或者空心线圈以及铁磁性材料上绕制线圈。

  在功率应用场合,作为扼流圈使用时,电感的主要参数是直流电阻(DCR),额定电流,和低Q值。当作为滤波器使用时,希望宽的带宽特性,因此,并不需要电感的高Q特性。低的DCR可以保证最小的电压降,DCR定义为元件在没有交流信号下的直流电阻。

  片式磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构( PCB电路 )中的RF噪声,RF能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波成分,直流成分是需要的有用信号,而射频RF能量却是无用的电磁干扰沿着线路传输和辐射(EMI)。

  要消除这些不需要的信号能量,使用片式磁珠扮演高频电阻的角色(衰减器),该器件允许直流信号通过,而滤除交流信号。通常高频信号为30MHz以上,立式长轴泵出口管路连接的三种方式!,然而,低频信号也会受到片式磁珠的影响。片式磁珠由软磁铁氧体材料组成,构成高体积电阻率的独石结构。涡流损耗同铁氧体材料的电阻率成反比。涡流损耗随信号频率的平方成正比。

  小型化和轻量化。在射频噪声频率范围内具有高阻抗,消除传输线中的电磁干扰。闭合磁路结构,更好地消除信号的串绕。 极好的磁屏蔽结构。降低直流电阻,以免对有用信号产生过大的衰减。显著的高频特性和阻抗特性(更好的消除 RF 能量)。在高频放大电路中消除寄生振荡。有效的工作在几个MHz到几百MHz的频率范围内。

  要正确的选择磁珠,必须注意以下几点: 不需要的信号的频率范围为多少。 噪声源是谁。需要多大的噪声衰减。 环境条件是什么(温度,直流电压,结构强度)。 电路和负载阻抗是多少。是否有空间在PCB板上放置磁珠。前三条通过观察厂家提供的阻抗频率曲线就可以判断。在阻抗曲线中三条曲线都非常重要,即电阻,感抗和总阻抗。。

  是使用片式磁珠还是片式电感主要还在于应用。在谐振电路中需要使用片式电感。而需要消除不需要的EMI噪声时,使用片式磁珠是最佳的选择。片式磁珠和片式电感的应用场合: 片式电感:射频(RF)和无线通讯,信息技术设备,雷达检波器,汽车电子,蜂窝电话,寻呼机,音频设备,PDAs(个人数字助理),无线遥控系统以及低压供电模块等。

  片式磁珠:时钟发生电路,模拟电路和数字电路之间的滤波,I/O输入/输出内部连接器(比如串口,并口,键盘,鼠标,长途电信,本地局域网),射频(RF)电路和易受干扰的逻辑设备之间,供电电路中滤除高频传导干扰,计算机,打印机,录像机(VCRS),电视系统和手提电话中的EMI噪声抑止。

  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。2、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。下面就铁氧体材料的电感加以解说:

  铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金,这种材料具有很高的导磁率,他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。铁氧体材料通常在高频情况下应用,因为在低频时他们主要程电感特性,使得线上的损耗很小。在高频情况下,他们主要呈电抗特性比并且随频率改变。实际应用中,铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。实际上,铁氧体较好的等效于电阻以及电感的并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相当高,以至于电流全部通过电阻。铁氧体是一个消耗装置,高频能量在上面转化为热能,这是由他的电阻特性决定的。

  2.2对于一般信号用电感,用在高速信号上。其电感值范围:0.01uH~1000uH。直流电阻:多种选择.电感值越大,对应的直流电阻也越大。一般信号用电感,其直流电阻比高频信号用电感和电源用电感大,最小值为100毫欧,大的可达到几欧姆。自谐振频率:几十兆赫兹~几百兆赫兹。电感值越大,其对应的自谐振频率越小。额定电流:几毫安~几十毫安。电感值越大,其对应的额定电流越小。

  工作频率低于谐振频率时,电感值保持稳定;工作频率超过谐振频率后,电感值将会先增大,到一定频率后,将迅速减小。应选择谐振频率点高于工作频率的电感。常用于高速设计中的跨板信号。高速跨板信号的纹波比板内信号大,可以使用一般信号用电感加以滤波。高频信号用电感和一般信号用电感额定电流都比较小,而直流电阻相对较大,不能用于电源滤波。

  4 使用磁环时,对照上面的磁环部分,找出对应的L值,对应材料的使用范围。5 注意导线(漆包线、纱包或裸导线),常用的漆包线。要找出最适合的线经。

  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。

  电感滤波电路是用电感器构成的一种滤波电路,其滤波效果相当好,只是要求滤波电感的电感量较大,电路的成本比较高。电路中常使用7c型LC滤波电路。

  图7-21所示是兀型LC滤波电路。电路中的Cl和C3是滤波电容,C2是高频滤波电容,Ll是滤波电感,Ll代替兀型RC滤波电路中的滤波电阻。电容Cl是主滤波电容,将整流电路输出电压中的绝大部分交流成分滤波到地。

  图7-22所示是冗型LC滤波电路的直流等效电路,电感Ll的直流电阻小到为零,就用一根导线.交流等效电路

  图7-23所示是兀型LC滤波电路的交流等效电路。对于交流成分而言,因为电感L1感抗的存在,且这一电感很大,这一感抗与电容C3的容抗(容抗很小)构成分压衰减电路(见交流等效电路)对交流成分有很大的衰减作用,达到滤波的目的。

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