電感基礎知識大全

????? 1.1 電感的定義：
??????? 電感是導線內通過交流電流時，在導線的內部及其周圍產(chǎn)生交變磁通，導線的磁通量與生產(chǎn)此磁通的電流之比。
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???? 當電感中通過直流電流時，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或接通閘刀開關的瞬間，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。
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???? 總之，當電感線圈接到交流電源上時，線圈內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)、大小形狀和介質有關的一個參量，它是電感線圈慣性的量度而與外加電流無關。
???????? 1.2 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。
???????? 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)，1H=103mH=106uH。
???????? 1.4 電感的分類：
???????? 按 電感形式分類：固定電感、可變電感。
??????? 按導磁體性質分類：空芯線圈、鐵氧體線圈、鐵芯線圈、銅芯線圈。
???????? 按 工作性質分類：天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、偏轉線圈。
???????? 按 繞線結構分類：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 結構特點分類：磁芯線圈、可變電感線圈、色碼電感線圈、無磁芯線圈等。
????? 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。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。
???????? 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的關系為XL=2πfL
???????? 2.3 品質因素Q
??????? 品質因素Q是表示線圈質量的一個物理量，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值與導線的直流電阻，骨架的介質損耗，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。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
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???? 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：電感量實際值與標稱之差除以標稱值所得的百分數(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 。
????? 三、常用電感線圈
???????? 3.1 單層線圈
??????? 單層線圈是用絕緣導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
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???? 如果所繞制的線圈，其平面不與旋轉面平行，而是相交成一定的角度，這種線圈稱為蜂房式線圈。而其旋轉一周，導線來回彎折的次數(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。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因素。
???????? 3.4 銅芯線圈
??????? 銅芯線圈在超短波范圍應用較多，利用旋動銅芯在線圈中的位置來改變電感量，這種調整比較方便、耐用。
???????? 3.5 色碼電感線圈
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???? 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10KHz至200MHz，電感量一般在0.1uH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 偏轉線圈
??????? 偏轉線圈是電視機掃描電路輸出級的負載，偏轉線圈要求：偏轉靈敏度高、磁場均勻、Q值高、體積小、價格低。
????? 四、 電感在電路中的作用
??????? 基本作用：濾波、振蕩、延遲、陷波等
???????? 形象說法：“通直流，阻交流”
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???? 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=2πfL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=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。
????????? 電感的符號
??????? 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。
????? 五、 電感的型號、規(guī)格及命名。
??????? 國內外有眾多的電感生產(chǎn)廠家，其中名牌廠家有SAMUNG、PHI、TDK、****X、VISHAY、NEC、KEMET、ROHM等。
???????? 5.1 片狀電感
???????? 電感量：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 08051008 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
???????? 5.2 功率電感
???????? 電感量：1NH～20MH
???????? 帶屏蔽、不帶屏蔽
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???? 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
???????? 5.3 片狀磁珠
???????? 種類：CBG（普通型）阻抗：5Ω～3KΩ
???????? CBH（大電流）阻抗：30Ω～120Ω
???????? CBY（尖峰型）阻抗：5Ω～2KΩ
???????? 個別示意圖：貼片磁珠??????????????????? 貼片大電流磁珠
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??????? 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）
???????? 5.4 插件磁珠
???????? 規(guī)格：RH3.5
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???????? 規(guī)格 A B C 阻抗值(Ω)
?????????? 10mHz 100mHz
?????????? RH3.5X4.7X0.8 3.5±0.15 4.7±0.3 62±2 20 45
?????????? RH3.5X6X0.8 3.5±0.15 6±0.3 62±2 25 65
?????????? RH3.5X9X0.08 3.5±0.15 9±0.3 62±2 40 105
??????? 5.5 色環(huán)電感
???????? 電感量：0.1uH～22MH
??????? 尺寸：0204、0307、0410、0512
??????? 豆形電感：0.1uH～22MH
??????? 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
???????? 5.6 立式電感
???????? 電感量：0.1uH～3MH
??????? 規(guī)格：PK0455/PK0608/PK0810/PK0912
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???????? 5.7軸向濾波電感
??????? 規(guī)格：LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019
??????? 電感量：0.1uH-10mH。
???????? 額定電流：65mA~10A。
??????? Q值高，價位一般較低，自諧振頻率高。
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???????? 5.8 磁環(huán)電感
??????? 規(guī)格：TC3026/TC3726/TC4426/TC5026
??????? 尺寸（單位mm）：3.25~15.88
?????? 5.9 空氣芯電感
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???? 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。目前，在計算機中，絕大部分是磁心電感。

?六、電感在電路中的應用
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???? 電感在電路最常見的功能就是與電容一起，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，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
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???? 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。
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七、 常見的磁芯磁環(huán)
???????? 鐵粉芯系列
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???? 材質有：-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。
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???? 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，燈飾變壓調光器，不間斷電源（UPS），各種家用電器控制板等。