电感知识

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电感知识

电感元件的分类

概述: 凡是能产生电感作用的原件统称为电感原件,常用的电感元件有固定电感器, 阻流圈,电视机永行线性线圈,行,帧振荡线圈,偏转线圈,录音机上的磁头,延迟线等。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。

按 电感形式 分类:固定电感、可变电感。

按导磁体性质分类: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。

1 固定电感器 :一般采用带引线的软磁工字磁芯,电感可做在10-22000uh之间,Q值控制在40左右。

2 阻流圈:他是具有一定电感得线圈,其用途是为了防止某些频率的高频电流通过,如整流电路的滤波阻流圈,电视上的行阻流圈等。

3 行线性线圈:用于和偏转线圈串联,调节行线性。由工字磁芯线圈和恒磁块组成,一般彩电用直流电流1.5A电感116-194uh频率:2.52MHZ

4 行振荡线圈: 由骨架,线圈,调节杆,螺纹磁芯组成。一般电感为5mh调节量大于+-10mh. 电感线圈的主要特性参数 1、电感量L

电感量L表示线圈本身固有特性,与电流大小无关。除专门的电感线圈(色码电感)外,电感量一般不专门标注在线圈上,而以特定的名称标注。

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

3、品质因素Q

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。

4、分布电容

线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小,稳定性变差,因而线圈的分布电容越小越好 常用线圈 1、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线圈。

2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。

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。

4、铜芯线圈

铜芯线圈在超短波范围应用较多,利用旋动铜芯在线圈中的位置来改变电感量,这种调整比较方便、耐用。

5、色码电感器

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。

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。

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

电感线圈的品质因数和固有电容

(1)电感量及精度

线圈电感量的大小,主要决定于线圈的直径、匝数及有无铁芯等。电感线圈的用途不同,所需的电感量也不同。例如,在高频电路中,线圈的电感量一般为0.1uH—100Ho

电感量的精度,即实际电感量与要求电感量间的误差,对它的要求视用途而定。对振荡线圈要求较高,为o.2-o.5%。对耦合线圈和高频扼流圈要求较低,允许10—15%。对于某些要求电感量精度很高的场合,一般只能在绕制后用仪器测试,通过调节靠近边沿的线匝间距离或线圈中的磁芯位置来实现o

(2)线圈的品质因数

品质因数Q用来表示线圈损耗的大小,高频线圈通常为50—300。对调谐回路线圈的Q值要求较高,用高Q值的线圈与电容组成的谐振电路有更好的谐振特性;用低Q值线圈与电容组成的谐振电路,其谐振特性

不明显。对耦合线圈,要求可低一些,对高频扼流圈和低频扼流圈,则无要求。Q值的大小,影响回路的选择性、效率、滤波特性以及频率的稳定性。一般均希望Q值大,但提高线圈的Q值并不是一件容易的事,因此应根据实际使用场合、对线圈Q值提出适当的要求。

线圈的品质因数为: Q=ωL/R 式中:

ω——工作角频; L——线圈的电感量;

R——线圈的总损耗电阻线圈的总损耗电阻,它是由直流电阻、高频电阻(由集肤效应和邻近效应引起)介质损

耗等所组成。\

为了提高线圈的品质因数Q,可以采用镀银铜线,以减小高频电阻;用多股的绝缘线代替具有同样总裁面的单股线,以减少集肤效应;采用介质损耗小的高频瓷为骨架,以减小介质损耗。采用磁芯虽增加了磁芯损耗,但可以大大减小线圈匝数,从而减小导线直流电阻,对提高线圈Q值有利。

(3)固有电容

线圈绕组的匝与匝之间存在着分布电容,多层绕组层与层之间,也都存在着分布电容。这些分布电容可以等效成一个与线圈并联的电容Co,如图示。

此主题相关图片如下:

这个电容的存在,使线圈的工作频率受到限制,Q值也下降。图示的等效电路,实际为一由L、R、和Co组成的并联谐振电路,其谐振频率称为线圈的固有频率。为了保证线圈有效电感量的稳定,使用电感线圈时,都使其工作频率远低于线圈的固有频率。为了减小线圈的固有电容,可以减少线圈骨架的直径,用细导线绕制线圈,或采用间绕法、蜂房式绕法。

此主题相关图片如下:

(4)线圈的稳定性

电感量相对于温度的稳定性,用电感的温度系数αL表示

此主题相关图片如下:

式中:L2和L1分别是温度为t2和t1时的电感量。

对于经过温度循环变化后,电感量不再能恢复到原来值的这种不可逆变化,用电感的不稳定系数表示

此主题相关图片如下:

式中:L和L1,分别为原来和温度循环变化后的电感量。

温度对电感量的影响,主要是因为导线受热膨胀,使线圈产生几何变形而引起的。减小这一影响的方法.可采用热法(绕制时将导线加热,冷却后导线收缩,以保证导线紧紧贴合在骨架上)温度增大时,线圈的固有电容和漏电损耗增加,也会降低线圈的稳定性。改进的方法是,将线圈用防潮物质浸渍或用环氧树脂密封,浸渍后由于浸渍材料的介电常数比空气大,其线匝间的分布电容增大。同时,还引入介质损耗,影响Q值。

(5)额定电流

主要是对高频扼流团和大功率的谐振线圈

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