電感知識
電感元件的分類
概述:
凡是能產生電感作用的原件統稱為電感原件,常用的電感元件有固定電感器,
阻流圈,電視機永行線性線圈,行,幀振蕩線圈,偏轉線圈,錄音機上的磁頭,延遲線等。電感線圈是由導線一圈靠一圈地繞在絕緣管上,導線彼此互相絕緣,而絕緣管可以是空心的,也可以包含鐵芯或磁粉芯,簡稱電感。用L表示,單位有亨利(H)、毫亨利
(mH)、微亨利(uH),1H=10^3mH=10^6uH。
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。
1 固定電感器 :一般采用帶引線的軟磁工字磁芯,電感可做在10-22000uh之間,Q值控制在40左右。
2
阻流圈:他是具有一定電感得線圈,其用途是為了防止某些頻率的高頻電流通過,如整流電路的濾波阻流圈,電視上的行阻流圈等。
3
行線性線圈:用于和偏轉線圈串聯,調節行線性。由工字磁芯線圈和恒磁塊組成,一般彩電用直流電流1.5A電感116-194uh頻率:2.52MHZ
4 行振蕩線圈:
由骨架,線圈,調節桿,螺紋磁芯組成。一般電感為5mh調節量大于+-10mh.
電感線圈的主要特性參數
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、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
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。
4、分布電容
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,穩定性變差,因而線圈的分布電容越小越好
常用線圈
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。
2蜂房式線圈
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,常稱為折點數。蜂房式繞法的優點是體積小,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、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。
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。
5、色碼電感器
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來標記。
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。
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
電感線圈的品質因數和固有電容
(1)電感量及精度
線圈電感量的大小,主要決定于線圈的直徑、匝數及有無鐵芯等。電感線圈的用途不同,所需的電感量也不同。例如,在高頻電路中,線圈的電感量一般為0.1uH—100Ho
電感量的精度,即實際電感量與要求電感量間的誤差,對它的要求視用途而定。對振蕩線圈要求較高,為o.2-o.5%。對耦合線圈和高頻扼流圈要求較低,允許10—15%。對于某些要求電感量精度很高的場合,一般只能在繞制后用儀器測試,通過調節靠近邊沿的線匝間距離或線圈中的磁芯位置來實現o
(2)線圈的品質因數
品質因數Q用來表示線圈損耗的大小,高頻線圈通常為50—300。對調諧回路線圈的Q值要求較高,用高Q值的線圈與電容組成的諧振電路有更好的諧振特性;用低Q值線圈與電容組成的諧振電路,其諧振特性不明顯。對耦合線圈,要求可低一些,對高頻扼流圈和低頻扼流圈,則無要求。Q值的大小,影響回路的選擇性、效率、濾波特性以及頻率的穩定性。一般均希望Q值大,但提高線圈的Q值并不是一件容易的事,因此應根據實際使用場合、對線圈Q值提出適當的要求。
線圈的品質因數為:
Q=ωL/R
式中:
ω——工作角頻;
L——線圈的電感量;
R——線圈的總損耗電阻線圈的總損耗電阻,它是由直流電阻、高頻電阻(由集膚效應和鄰近效應引起)介質損
耗等所組成。"
為了提高線圈的品質因數Q,可以采用鍍銀銅線,以減小高頻電阻;用多股的絕緣線代替具有同樣總裁面的單股線,以減少集膚效應;采用介質損耗小的高頻瓷為骨架,以減小介質損耗。采用磁芯雖增加了磁芯損耗,但可以大大減小線圈匝數,從而減小導線直流電阻,對提高線圈Q值有利。
(3)固有電容
線圈繞組的匝與匝之間存在著分布電容,多層繞組層與層之間,也都存在著分布電容。這些分布電容可以等效成一個與線圈并聯的電容Co,如圖示。
此主題相關圖片如下:

這個電容的存在,使線圈的工作頻率受到限制,Q值也下降。圖示的等效電路,實際為一由L、R、和Co組成的并聯諧振電路,其諧振頻率稱為線圈的固有頻率。為了保證線圈有效電感量的穩定,使用電感線圈時,都使其工作頻率遠低于線圈的固有頻率。為了減小線圈的固有電容,可以減少線圈骨架的直徑,用細導線繞制線圈,或采用間繞法、蜂房式繞法。
此主題相關圖片如下:

(4)線圈的穩定性
電感量相對于溫度的穩定性,用電感的溫度系數αL表示
此主題相關圖片如下:

式中:L2和L1分別是溫度為t2和t1時的電感量。
對于經過溫度循環變化后,電感量不再能恢復到原來值的這種不可逆變化,用電感的不穩定系數表示
此主題相關圖片如下:

式中:L和L1,分別為原來和溫度循環變化后的電感量。
溫度對電感量的影響,主要是因為導線受熱膨脹,使線圈產生幾何變形而引起的。減小這一影響的方法.可采用熱法(繞制時將導線加熱,冷卻后導線收縮,以保證導線緊緊貼合在骨架上)溫度增大時,線圈的固有電容和漏電損耗增加,也會降低線圈的穩定性。改進的方法是,將線圈用防潮物質浸漬或用環氧樹脂密封,浸漬后由于浸漬材料的介電常數比空氣大,其線匝間的分布電容增大。同時,還引入介質損耗,影響Q值。
(5)額定電流
主要是對高頻扼流團和大功率的諧振線圈
|