關(guān)鍵詞:電感器變壓器半導(dǎo)體
引言:從電感器的分類(lèi)、命名方法湃累,到主要參數(shù)勃救、選型及使用,純干貨脱茉!感謝采芯網(wǎng)?電子工程師的分享剪芥。
能產(chǎn)生電感作用的元件統(tǒng)稱(chēng)為電感元件,也稱(chēng)電感器琴许,常常直接簡(jiǎn)稱(chēng)為電感(Inductor), 在電路中用字母“L”表示税肪。電感器依據(jù)電磁感應(yīng)原理,由導(dǎo)線繞制而成榜田,在電路中具有“通直流益兄、阻交流”的作用。在電子整機(jī)中箭券,電感器主要指電感線圈和變壓器等净捅。
一、基礎(chǔ)知識(shí)
在導(dǎo)線或線圈中通過(guò)電流時(shí)辩块,其周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)蛔六,當(dāng)電流發(fā)生變化時(shí),線圈周?chē)拇艌?chǎng)也會(huì)發(fā)生變化废亭。變化的磁場(chǎng)可以使線圈自身產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)国章,這就是自感作用。表示自感能力的物理量稱(chēng)為電感豆村。能夠產(chǎn)生電感作用的元件稱(chēng)為電感器液兽。
如果在通以交流電的線圈的磁場(chǎng)中,放置另一只線圈掌动,在此線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)四啰,這種現(xiàn)象叫做互感。變壓器就是運(yùn)用互感作用的電感器粗恢。
(一)電感器的分類(lèi)
電感器通常分為兩大類(lèi):一類(lèi)是應(yīng)用電感作用的電感線圈柑晒。另一類(lèi)則是應(yīng)用互感作用的變壓器。
1.電感線圈的分類(lèi)
電感線圈種類(lèi)繁多眷射,按照結(jié)構(gòu)分有固定電感和可調(diào)電感匙赞。
(1)固定電感:為了增加電感量和Q值并縮小體積恋追,線圈中常放置軟磁材料制作的磁芯或硅鋼片制作的鐵芯,故又有空芯電感器罚屋、磁芯電感器和鐵芯電感器。
(2)可調(diào)電感器:主要有磁芯可調(diào)電感器嗅绸、銅芯可調(diào)電感器脾猛、滑動(dòng)接點(diǎn)可調(diào)電感器、串聯(lián)互感可調(diào)電感器鱼鸠、多抽頭可調(diào)電感器等猛拴。
2.變壓器的分類(lèi)
變壓器也是一種電感器,在電路中可以起到電壓變換和阻抗變換的作用,是電子產(chǎn)品中十分常見(jiàn)的無(wú)源器件蚀狰。變壓器一般由線圈愉昆、鐵(磁)芯和骨架等組成。變壓器可根據(jù)其工作頻率麻蹋、用途及鐵芯形狀進(jìn)行分類(lèi)跛溉。
(1)按照工作頻率可分為:低頻變壓器、中頻變壓器扮授、高頻變壓器芳室;
(2)按照用途分可分為:電源變壓器、音頻變壓器刹勃、脈沖變壓器堪侯、恒壓變壓器、耦合變壓器荔仁、自耦和變壓器伍宦、隔離變壓器等多種類(lèi)型。
(3)按照鐵芯(磁芯)形狀可分為:“E”形變壓器乏梁,“C”形變壓器次洼,環(huán)形變壓器。
3.片式電感器
片式電感器也稱(chēng)表面貼裝電感器掌呜,它與其它片式元器件(SMC及SMD)一樣滓玖,是適用于表面貼裝技術(shù)(SMT)的新一代無(wú)引線或短引線微型電子元件,其引出端的焊接面在同一平面上质蕉。
從制造工藝來(lái)分势篡,片式電感器主要有4種類(lèi)型:繞線型、疊層型模暗、編織型和薄膜片式電感器禁悠。
(1)繞線型:它的特點(diǎn)是電感量范圍廣,電感量精度高兑宇,損耗邪臁(即Q大),容許電流大、制作工藝?yán)^承性強(qiáng)瓷产、簡(jiǎn)單站玄、成本低等,但不足之處是在進(jìn)一步小型化方面受到限制濒旦。
(2)疊層型:它具有良好的磁屏蔽性株旷、燒結(jié)密度高、機(jī)械強(qiáng)度好尔邓。不足之處是合格率低晾剖、成本高、電感量較小梯嗽、Q值低齿尽。
(3)薄膜片式:具有在微波頻段保持高Q、高精度灯节、高穩(wěn)定性和小體積的特性循头。其內(nèi)電極集中于同一層面,磁場(chǎng)分布集中炎疆,能確保裝貼后的器件參數(shù)變化不大贷岸,在100MHz以上呈現(xiàn)良好的頻率特性。
(4)編織型:特點(diǎn)是在1MHz下的單位體積電感量比其它片式電感器大磷雇、體積小偿警、 容易安裝在基片上。用作功率處理的微型磁性元件唯笙。
(二)電感器的型號(hào)命名方法
1.電感線圈的型號(hào)命名方法一般由下列四部分組成:
第一部分:主稱(chēng)螟蒸,用字母表示.其中L代表電感線圈,ZL代表阻流圈崩掘。
第二部分:特征七嫌,用字母表示,其中G代表高頻苞慢。
第三部分:型式诵原,用字母表示,其中X代表小型挽放。
第四部分:區(qū)別代號(hào)绍赛,用數(shù)字或字母表示。
例如:LGX型為小型高頻電感線圈辑畦。應(yīng)指出的是吗蚌,目前固定電感線圈的型號(hào)命名方法各生產(chǎn)廠有所不同,尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)纯出。
2.變壓器的型號(hào)命名方法一般由下列三部分組成:
第一部分:主稱(chēng)蚯妇,用字母表示.其中DB表示電源變壓器敷燎,CB表示音頻輸出變壓器,RB表示音頻輸入變壓器箩言,GB表示高壓變壓器硬贯,HB表示燈絲變壓器,SB或者ZB表示音頻輸送變壓器陨收。
第二部分:功率澄成,用數(shù)字表示。
第三部分:序號(hào)畏吓,用數(shù)字表示。
例如:DB-50-2表示50VA的電源變壓器卫漫。
(三)電感器的主要參數(shù)
電感線圈的主要技術(shù)參數(shù)有電感量(L)及允許誤差菲饼、感抗(XL)、品質(zhì)因數(shù)(Q值)列赎、分布電容宏悦、標(biāo)稱(chēng)電流等。
1.電感量L
電感量反應(yīng)電感儲(chǔ)存磁場(chǎng)能的本領(lǐng)包吝,它的大小與電流大小無(wú)關(guān)饼煞,與線圈的匝數(shù),幾何尺寸诗越,有無(wú)磁芯(鐵芯)砖瞧,磁芯的導(dǎo)磁率等有關(guān)。電感量的單位為亨(H)嚷狞,常用的單位是:毫亨(mH)块促、微亨 (uH);1H = 103mH = 106uH.
在同等條件下床未,線圈匝數(shù)越多竭翠,電感量越大;線圈直徑大薇搁,電感量大斋扰,有磁芯比沒(méi)有磁芯電感量大。用于高頻電路中的電感相對(duì)較小啃洋,用于低頻電路中的電感量相對(duì)較大传货。
2.允許誤差
電感量實(shí)際值與標(biāo)稱(chēng)值之差除以標(biāo)稱(chēng)值所得的百分?jǐn)?shù)。
3.感抗XL
電感線圈對(duì)交流電流阻礙作用的大小稱(chēng)感抗XL宏娄,其單位是歐姆损离。它與電感量L和交流電頻率f的關(guān)系為XL=2πfL
4.品質(zhì)因素Q
電感線圈中,儲(chǔ)存能量與消耗能量的比值稱(chēng)為品質(zhì)因素绝编,或是電感線圈所呈現(xiàn)的感抗與線圈直流電阻的比值僻澎。品質(zhì)因素又稱(chēng)為Q值貌踏,一般為50-300。Q值與線圈的結(jié)構(gòu)有關(guān)窟勃,Q值越高祖乳,電路的耗損越小。采用磁芯線圈秉氧,多股粗線圈均可提高線圈的Q值眷昆。
5.分布電容
分布電容又稱(chēng)為寄生電容,指線圈的匝與匝之間汁咏、線圈與屏蔽罩之間亚斋、線圈與底版之間存在的電容被稱(chēng)為分布電容。分布電容的存在使線圈的Q值減小攘滩,穩(wěn)定性變差帅刊,因而,線圈的分布電容越小越好漂问。采用分段繞法可減少分布電容赖瞒。
6.標(biāo)稱(chēng)電流
電感長(zhǎng)期工作不損壞所允許通過(guò)的最大電流。它是高頻蚤假、低頻扼流線圈和大功率諧振線圈的重要參數(shù)栏饮。通常用字母“A”、“B”磷仰、“C”“D”袍嬉、“E”分別表示標(biāo)稱(chēng)電流值為“50mA”、“150mA”灶平、“300mA”冬竟、“700mA”、“1600mA”民逼。應(yīng)用時(shí)泵殴,實(shí)際通過(guò)電感器的電流不宜超過(guò)標(biāo)稱(chēng)電流值。
二拼苍、電感器的選型及使用
(一)電感器在電路中的作用
電感的基本作用有濾波笑诅、振蕩、延遲疮鲫、陷波等吆你,一般對(duì)電感作用形象說(shuō)法是"通直流,阻交流"俊犯。
在電子線路中妇多,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燕侠、移相電路及LC諧振電路等者祖;變壓器可以進(jìn)行交流耦合立莉、變壓、變流和阻抗變換等七问。
(二)電感器的選型及運(yùn)用
1.電感線圈的選用
按照工作頻率的要求蜓耻,選擇某種結(jié)構(gòu)的線圈。
(1)用于音頻段的一般要用帶鐵芯(硅鋼或坡莫合金)或低鐵氧體芯的線圈械巡;
(2)在幾百千赫到幾兆赫間的線圈最好用鐵氧體芯刹淌,并已多股絕緣線繞制;
(3)磁芯采用高頻鐵氧體讥耗,也常用空芯線圈有勾;
(4)在100兆赫以上的一般不能選用鐵氧體芯,只能用空芯線圈古程。
2.變壓器的選用
(1)選用電源變壓器時(shí)要與負(fù)載電路相匹配蔼卡,電源變壓器應(yīng)留有功率余量(即輸出功率略大于負(fù)載電路的最大功率),一般電源電路采用“E”型鐵芯籍琳,高保真音頻功放的電源電路選擇“C”型變壓器或環(huán)形變壓器。
(2)中頻變壓器有固定的諧振頻率贷祈,調(diào)幅收音機(jī)的中頻變壓器不能與調(diào)頻收音機(jī)的中頻變壓器互換趋急;同一收音機(jī)中中頻變壓器順序不能裝錯(cuò),也不能隨意調(diào)換势誊。
(3)電視機(jī)中伴音中頻變壓器與圖像中頻變壓器不能互換呜达,選用時(shí)應(yīng)選同型號(hào)、同規(guī)格的中頻變壓器粟耻,否則很難正常工作查近。
3.電感器在使用過(guò)程中要注意的以下事項(xiàng):
(1)電感器使用的場(chǎng)合
潮濕與干燥,環(huán)境溫度的高低挤忙,高頻或低頻環(huán)境霜威,要讓電感表現(xiàn)的是感性,還是阻抗特性等册烈,都要注意戈泼。
(2)電感的頻率特性
在低頻時(shí),電感一般呈現(xiàn)電感特性赏僧,只起儲(chǔ)能大猛,濾高頻的特性。但在高頻時(shí)淀零,它的阻抗特性表現(xiàn)的很明顯挽绩,有耗能發(fā)熱,感性效應(yīng)降低等現(xiàn)象驾中。不同電感的高頻特性都不一樣唉堪。
對(duì)于高頻信號(hào)用電感模聋,主要用在射頻信號(hào)上。其電感值范圍:0.6nH~390nH巨坊。其直流電阻(以下 “直流電阻”均指器件本身的直流特性)與電感值有關(guān)撬槽,電感值越大,對(duì)應(yīng)的直流電阻也越大趾撵。自諧振頻率:一般在1GHz以上侄柔,最高可達(dá)12GHz。電感值越大占调,對(duì)應(yīng)的自諧振頻率往往越小暂题。額定電流:幾十毫安~幾百毫安。電感值越大究珊,對(duì)應(yīng)的額定電流往往越小薪者。
對(duì)于一般信號(hào)用電感,用在高速信號(hào)上剿涮。其電感值范圍:0.01uH~1000uH言津。其直流電阻比高頻信號(hào)用電感和電源用電感大,最小值為100毫歐取试,大的可達(dá)到幾歐姆悬槽。自諧振頻率:幾十兆赫茲~幾百兆赫茲。電感值越大瞬浓,其對(duì)應(yīng)的自諧振頻率越小初婆。額定電流:幾毫安~幾十毫安。電感值越大猿棉,其對(duì)應(yīng)的額定電流越小磅叛。
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