電感概念
?電感器用絕緣導(dǎo)線繞制的各種線圈稱為電感。用導(dǎo)線繞成一匝或多匝以產(chǎn)生一定自感量的電子元件,常稱電感線圈或簡稱線圈。為了增加電感量、提高Q值并縮小體積,常在線圈中插入磁芯。在高頻電子設(shè)備中,印制電路板上一段特殊形狀的銅皮也可以構(gòu)成一個電感器,通常把這種電感器稱為印制電感或微帶線。在電子設(shè)備中,經(jīng)常可以看到有許多磁環(huán)與連接電纜構(gòu)成一個電感器(電纜中的導(dǎo)線在磁環(huán)上繞幾圈作為電感線圈),它是電子電路中常用的抗干擾元件,對于高頻噪聲有很好的屏蔽作用,故被稱為吸收磁環(huán),由于通常使用鐵氧體材料制成,所以又稱鐵氧體磁環(huán)(簡稱磁環(huán))。最原始的電感器是1831年英國M.法拉第用以發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的鐵芯線圈。1832年美國的J.亨利發(fā)表關(guān)于自感應(yīng)現(xiàn)象的論文。人們把電感量的單位稱為亨利,簡稱亨。19世紀(jì)中期,電感器在電報(bào)、電話等裝置中得到實(shí)際應(yīng)用。1887年德國的H.R.赫茲,1890年美國N.特斯拉在實(shí)驗(yàn)中所用的電感器都是非常著名的,分別稱為赫茲線圈和特斯拉線圈。
電感可由電導(dǎo)材料盤繞磁芯制成,典型的如銅線,
也可把磁芯去掉或者用鐵磁性材料代替。比空氣的磁導(dǎo)率高的芯材料可以把磁場更緊密的約束在電感元件周圍,因而增大了電感。電感有很多種,大多以外層瓷釉線圈(enamel coated wire )環(huán)繞鐵素體(ferrite)線軸制成,而有些防護(hù)電感把線圈完全置于鐵素體內(nèi)。一些電感元件的芯可以調(diào)節(jié)。由此可以改變電感大小。小電感能直接蝕刻在PCB板上,用一種鋪設(shè)螺旋軌跡的方法。小值電感也可用以制造晶體管同樣的工藝制造在集成電路中。在這些應(yīng)用中,鋁互連線被經(jīng)常用做傳導(dǎo)材料。不管用何種方法,基于實(shí)際的約束應(yīng)用最多的還是一種叫做“旋轉(zhuǎn)子”的電路,它用一個電容和主動元件表現(xiàn)出與電感元件相同的特性。用于隔高頻的電感元件經(jīng)常用一根穿過磁柱或磁珠的金屬絲構(gòu)成。
常見種類
小型固定電感器
小型固定電感器通常是用漆包線在磁芯上直接繞制而成,
主要用在濾波、振蕩、陷波、延遲等電路中,它有密封式和非密封式兩種封裝形式,兩種形式又都有立式和臥式兩種外形結(jié)構(gòu)。
1、立式密封固定電感器 立式密封固定電感器采用同向型引腳,國產(chǎn)電感量范圍為0.1~2200μH(直標(biāo)在外殼上),額定工作電流為0.05~1.6A,誤差范圍為±5%~±10%,進(jìn)口的電感量,電流量范圍更大,誤差則更小。進(jìn)口有TDK系列色碼電感器,其電感量用色點(diǎn)標(biāo)在電感器表面。
2、臥式密封固定電感器 臥式密封固定電感器采用軸向型引腳,國產(chǎn)有LG1.LGA、LGX等系列。
LG1系列電感器的電感量范圍為0.1~22000μH(直標(biāo)在外殼上)
LGA系列電感器采用超小型結(jié)構(gòu),外形與1/2W色環(huán)電阻器相似,其電感量范圍為0.22~100μH(用色環(huán)標(biāo)在外殼上),額定電流為0.09~0.4A。
LGX系列色碼電感器也為小型封裝結(jié)構(gòu),其電感量范圍為0.1~10000μH,額定電流分為50mA、150mA、300mA和1.6A四種規(guī)格。
可調(diào)電感器
常用的可調(diào)電感器有半導(dǎo)體收音機(jī)用振蕩線圈、電視機(jī)用行振蕩線圈、
行線性線圈、中頻陷波線圈、音響用頻率補(bǔ)償線圈、阻波線圈等。
1、半導(dǎo)體收音機(jī)用振蕩線圈:此振蕩線圈在半導(dǎo)體收音機(jī)中與可變電容器等組成本機(jī)振蕩電路,用來產(chǎn)生一個輸入調(diào)諧電路接收的電臺信號高出465kHz的本振信號。其外部為金屬屏蔽罩,內(nèi)部由尼龍襯架、工字形磁心、磁帽及引腳座等構(gòu)成,在工字磁心上有用高強(qiáng)度漆包線繞制的繞組。磁帽裝在屏蔽罩內(nèi)的尼龍架上,可以上下旋轉(zhuǎn)動,通過改變它與線圈的距離來改變線圈的電感量。電視機(jī)中頻陷波線圈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與振蕩線圈相似,只是磁帽可調(diào)磁心。
2、電視機(jī)用行振蕩線圈:行振蕩線圈用在早期的黑白電視機(jī)中,它與外圍的阻容元件及行振蕩晶體管等組成自激振蕩電路(三點(diǎn)式振蕩器或間歇振蕩器、多諧振蕩器),用來產(chǎn)生頻率為15625HZ的的矩形脈沖電壓信號。
該線圈的磁心中心有方孔,行同步調(diào)節(jié)旋鈕直接插入方孔內(nèi),旋動行同步調(diào)節(jié)旋鈕,即可改變磁心與線圈之間的相對距離,從而改變線圈的電感量,使行振蕩頻率保持為15625HZ,與自動頻率控制電路(AFC)送入的行同步脈沖產(chǎn)生同步振蕩。
3、行線性線圈:行線性線圈是一種非線性磁飽和電感線圈(其電感量隨著電流的增大而減?。话愦?lián)在行偏轉(zhuǎn)線圈回路中,利用其磁飽和特性來補(bǔ)償圖像的線性畸變。
行線性線圈是用漆包線在"工"字型鐵氧體高頻磁心或鐵氧體磁棒上繞制而成,線圈的旁邊裝有可調(diào)節(jié)的永久磁鐵。通過改變永久磁鐵與線圈的相對位置來改變線圈電感量的大小,從而達(dá)到線性補(bǔ)償?shù)哪康摹?/p>
阻流電感器
阻流電感器是指在電路中用以阻塞交流電流通路的電感線圈,
它分為高頻阻流線圈和低頻阻流線圈。
1、高頻阻流線圈:高頻阻流線圈也稱高頻扼流線圈,它用來阻止高頻交流電流通過。
高頻阻流線圈工作在高頻電路中,多用采空心或鐵氧體高頻磁心,骨架用陶瓷材料或塑料制成,線圈采用蜂房式分段繞制或多層平繞分段繞制。
2、低頻阻流線圈:低頻阻流線圈也稱低頻扼流圈,它應(yīng)用于電流電路、音頻電路或場輸出等電路,其作用是阻止低頻交流電流通過。
通常,將用在音頻電路中的低頻阻流線圈稱為音頻阻流圈,將用在場輸出電路中的低頻阻流線圈稱為場阻流圈,將用在電流濾波電路中的低頻阻流線圈稱為濾波阻流圈。
低頻阻流圈一般采用“E”形硅鋼片鐵心(俗稱矽鋼片鐵心)、坡莫合金鐵心或鐵淦氧磁心。為防止通過較大直流電流引起磁飽和,安裝時(shí)在鐵心中要留有適當(dāng)空隙