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1.模拟电路基础:3.电感

电感原理及在电路中的作用

  • 把一根导线并排绕成线圈,这就成了电感,通常用铜丝来绕。它能把电能转变为磁场能,并在磁场中储存能量。电感电感量的大小,主要取决于线圈的圈数、绕制方式、有无磁心及磁心的材料等等。通常,线圈圈数越多、绕制的线圈越密集,电感量就越大,有磁心的线圈比无磁心的线圈电感量大。电感有很多种体型,各种直插的和贴片的。
  • 电感的特性和电容相反,他在电路中通直流阻交流,频率越高,线圈阻抗越大。串接在直流电路中,电感的作用就相当于一根导线,串在交流电路中,它会产生阻抗。电感起作用的原因是它在通过非稳定直流电流时将产生变化的磁场,而电磁感应又会反过来影响电流。电感在电路中经常和电容一起配合工作,组成各种高频、低频滤波器、调谐回路、选频电路、振荡回路、延迟回路等。
  • 电感的符号为L,单位从小到大为微亨(uH),毫亨(mH)和亨(H)。1H=1000mH=1000000uH。即换算单位也是1000。在电路中图用以下图形表示:
  • 常用电感感值的识别,色环电感,这个和电阻阻值计算方法一样,数颜色,如:棕黑红金,感值为1000uH,误差5%。一些贴片电感上面标的三位数字,如100是10uH,1R5是1.5uH。
  • 电感串联后总电感量增大为:L串 = L1+L2+L3+L4……
  • 电感并联后总电感量减小为:L并 = 1/(1/L1+1/L2+1/L3+1/L4+……)
  • 电感和电容在一起可组成LC滤波电路,用于滤除电源上残余的交流电或者高频信号。下图红框内就是一个LC滤波组合,这也可以叫做低通滤波器。L1通直流阻交流,C3通交流阻直流进一步把不干净的交流旁路到地,这里也可以把直流看做低频信号,交流看做高频信号。从而的到纯净的直流电或者低频信号。
  • 在这里补充一下,低通滤波器,就是只允许低频信号通过,超过设定的截止频率将被阻止。就像音箱的重低音,他只会发出低音,因为高音被低通滤波器滤除了。高通滤波器,就是只允许高于其设定频率的高频信号通过。把上图的L1和C3位置互换一下就成了高通滤波器。
  • 电感的其他作用这里就不说了,想研究的找个收音机的电路图,上面都是电感。在电感选型的时候可以参考以下说明:
  • 一:电感的分类
    • 按电感形式分类:固定电感、可变电感。
    • 按磁体性质分类:空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。
    • 按工作性质分类:天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。
    • 按绕线结构分类:单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。
    • 按工作频率分类:高频线圈、低频线圈。
    • 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。
  • 二:电感量及允许偏差:
    • 电感线圈的电感量L 的大小,主要取决于线圈的圈数、结构及绕制方法等因素。电感线圈的圈数越多,绕制的线越密集,电感量越大;线框内有磁心的比无磁心的大,磁心导磁率越大,电感量也越大电感线圈的用途不同.所需的电感量也不同,如:应用于短波波段的谐振回路,其电感线圈的电感量为几个微亨。而应用于中波波段的谐振回路,其电感线圈的电感量则为数千微亨。在电源滤波中,电感线圈的电感量高达1 - 30H 。
    • 电感线圈的电感量的允许偏差是指实际电感量能达到要求电感量的精度。对它们的要求,也视用途不同而不同,一般来说,对振荡线圈要求较高,为±0.2% - ±0.5%; 而对耦合线圈和高频扼流圈要求较低.为± 10% - ± 20%
    • 固定电感线圈的标称电感量与允许偏差.都根据E系列规范的系列生产.可参见规定。
  • 三:品质因数Q:
    • 品质因数Q是表示线圈质量的一个重要参数。Q值的大小,表明电感线圈损耗的大小,其Q值越大,线圈的损耗越小;反之,其损耗越大。
    • 品质因数Q的定义为:当线圈在某一频率的交流电压下工作时,线圈所呈现的感抗和线圈直流电阻的比值。
    • 根据使用场合的不同,对品质因数Q 的要求也不同对调谐回路中的电感线圈, Q 值要求较高,因为Q值越高,回路的损耗就越小, 回路的效率就越高;对耦合线圈来说,Q可以低一些;而对于低频或高频扼流圈,则可以不做要求。
    • 实际上. Q值的提高往往受到一些因素的限制,如导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗、铁心和屏蔽引起的损耗以及高频工作时的集肤效应等.因此,线圈的Q 值不可能做得很高,通常Q值为几十至一百,最高也只有四五百。
  • 四:分布电容:
    • 电感线圈匝与匝之间、层与层之间、线圈与地之间以及线阳与屏蔽盒之间所具有的电容,统称为电感线固的分布电容,分布电容的存在会降低电感线圈的稳定性,故应采取有效措施降低电感线圈的分布电容,如采用蜂房式绕法或减少线圈骨架的直径,用细导线绕制等。
  • 五:额定电流:
    • 额定电流是指能保证电路正常工作的工作电流。有一些电感线圈在电路工作时,工作电流较大,如高频扼流圈、大功率谐振线圈以及电源滤波电路中的低频扼流圈等。对于它们的额定电流,在选用时应是考虑的重要因素。当工作电流大于电感线圈的额定电流时,电感线圈就会发热而改变其原有参数,严重时甚至会损坏线圈。
  • 六:稳定性:
    • 稳定性是表示电感线圈参数随环境条件变化而改变的程度。通常用电感温度系数来评定线圈的稳定程度,它表示电感量相对湿度的稳定性
1.模拟电路基础/3.电感.txt · 最后更改: 2017/01/05 15:50 由 wawooo