電感概念
?電感器用絕緣導線繞制的各種線圈稱為電感。用導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世紀中期,電感器在電報、電話等裝置中得到實際應用。1887年德國的H.R.赫茲,1890年美國N.特斯拉在實驗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。在這些應用中,鋁互連線被經(jīng)常用做傳導材料。不管用何種方法,基于實際的約束應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(直標在外殼上),額定工作電流為0.05~1.6A,誤差范圍為±5%~±10%,進口的電感量,電流量范圍更大,誤差則更小。進口有TDK系列色碼電感器,其電感量用色點標在電感器表面。
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)電感器有半導體收音機用振蕩線圈、電視機用行振蕩線圈、
行線性線圈、中頻陷波線圈、音響用頻率補償線圈、阻波線圈等。
1、半導體收音機用振蕩線圈:此振蕩線圈在半導體收音機中與可變電容器等組成本機振蕩電路,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、電視機用行振蕩線圈:行振蕩線圈用在早期的黑白電視機中,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?。?,它一般串聯(lián)在行偏轉(zhuǎn)線圈回路中,利用其磁飽和特性來補償圖像的線性畸變。
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,從而達到線性補償?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,安裝時在鐵心中要留有適當空隙