電感元器件介紹

1、電子元器件知識l 電 感 器 介 紹一、初識電感器 電感器是依據(jù)電磁感應(yīng)原理，由導(dǎo)線 繞制而成。在電路中具有通直流、阻交流的作用。在電路圖中用符號L表示，主要參數(shù)是電感量，單位是亨利，用H表示，常用的有毫亨（mH）、微亨（uH）、 毫微亨（ nH）,換算關(guān)系為 1H=103mH=106uH=109nH 依據(jù)電磁感應(yīng)原理，電感器派生出很多種器件。1、各種類型電感圖二、電感器和變壓器二、電感器和變壓器 是利用電磁感應(yīng)原理制成的器件。 定義：定義：在導(dǎo)線或線圈中流過電流時，其周圍就會產(chǎn)生磁場，線圈中電流發(fā)生變化時線圈周圍的磁場發(fā)生變化，變化的磁場可使線圈自身產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這就是自感作用，表示自感能

2、力的物理量稱電感。凡能產(chǎn)生電感作用的器件稱為電感器。 如在通以交流電的線圈的交變磁場中，放置另一只線圈，在此線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這種現(xiàn)象稱為互感。 電感器通常分為兩大類：一類是應(yīng)用自感作用的電感線圈。另一類是應(yīng)用互感作用的變壓器。作用：作用：1、做為濾波線圈阻止交流干擾（隔交通直）。2、可起隔離作用。3、與電容組成諧振電路。4、構(gòu)成各種濾波器、選頻電路等，這是電路中應(yīng)用最多的方面。5、利用電磁感應(yīng)特性制成磁性元件。如磁頭和電磁鐵。6、進(jìn)行阻抗匹配。7、制成變壓器傳遞交流信號，并實現(xiàn)電壓的升、降。 在電路中電感器有通直流阻交流、通低頻阻高頻、變壓、傳送信號等作用，因此在諧振、耦合、濾波、陷波

3、、延遲、補償及電子偏轉(zhuǎn)聚焦等電路中應(yīng)用十分普遍。（一）電感器的型號命名方法變壓器型號命名變壓器型號命名例如：DB-50-2表示50VA的電源變壓器（二）電感器的主要參數(shù)及標(biāo)志方法（二）電感器的主要參數(shù)及標(biāo)志方法 電感線圈的主要技術(shù)參數(shù)有電感量及允許誤差、標(biāo)稱電流、品質(zhì)因數(shù)（Q值）、分布電容等。 1 1、電感量、電感量 反應(yīng)電感儲存磁場能的本領(lǐng)，它的大小與電感線圈的匝數(shù)、幾何尺寸、有無磁心（鐵心）、磁心的導(dǎo)磁率有關(guān)。在同等條件下，匝數(shù)多電感量大，線圈直徑大電感量大，有磁心比沒磁心電感量大。用于高頻電路的電感量相對較小，用于低頻電路的電感量相對較大。電感量的單位為亨（H）。 電感線圈的標(biāo)注方法：電

4、感線圈的標(biāo)注方法：直標(biāo)法：直標(biāo)法：電感量用數(shù)字和單位直接標(biāo)注在外殼上。單位uH或mH。如 220uH5%色標(biāo)法色標(biāo)法：臥式的與電阻色環(huán)法相似。立式的常采用色點法。 單位uH數(shù)碼法：數(shù)碼法：采用三位數(shù)碼表示，前兩位有效數(shù)，第三位零的個數(shù). 注意：注意：小數(shù)點用R表示，最后英文字母表示誤差。如：8R2J表示8.2uH。超小型元件（片狀）不標(biāo)偏差，一般為5%。 允許誤差：對于振蕩線圈要求較高，誤差為0.2%-0.5%；對耦合線圈和高頻扼流圈要求較低，允許誤差10%15%。 2 2、標(biāo)稱電流值、標(biāo)稱電流值 電感器長期工作不損壞所允許通過的最大電流。它是高頻、低頻扼流線圈和大功率諧振線圈的重要參數(shù)。常以

5、字母A、B、C、D、E來分別表示標(biāo)稱電流值50mA、150mA、300mA、700mA、1600mA。應(yīng)用時實際通過電感器的電流不宜超過標(biāo)稱電流值。3 3、 品質(zhì)因數(shù)（優(yōu)值）：品質(zhì)因數(shù)（優(yōu)值）： 電感線圈中儲存能量與消耗能量的比值稱為品質(zhì)因數(shù)。又稱Q值?；蚴蔷€圈所呈現(xiàn)的感抗與線圈直流電阻的比值，Q=wL/R。電感器的Q值一般為50-300， Q值與線圈的結(jié)構(gòu)（導(dǎo)線粗細(xì)、多股或單股、繞法、磁心）有關(guān)，Q值越高，電路的損耗越小。在調(diào)諧回路中，要求Q較高，以減小與線圈回路的損耗；在濾波回路中，Q值不宜過高，以免使其與濾波電容構(gòu)成諧振回路，對電路產(chǎn)生影響，對于高頻扼流圈和低頻扼流圈不做要求。4 4、

6、分布電容（寄生電容）：分布電容（寄生電容）：指線圈匝與匝之間形成的分布電容，它降低了線圈的品質(zhì)因數(shù)Q ，也使線圈的工作頻率受到限制。高頻線圈采用減小線圈骨架直徑，采用細(xì)導(dǎo)線繞制、蜂房式或分段式繞法就是為了減少分布電容。分布電容Co如圖（三）電感線圈的種類、基本參數(shù)、繞制方法及使用常識1 1、電感線圈的種類：、電感線圈的種類：按結(jié)構(gòu)分有固定電感、可調(diào)電感（1 1）固定電感器）固定電感器 為了增加電感量和Q值并縮小體積，線圈中常放置軟磁材料制作的磁心或硅鋼片制作的鐵心，故又有空心電感器、磁心電感器和鐵心電感器。l空心電感器：用導(dǎo)線繞制在紙筒、塑料筒上組成的線圈或脫胎而成的線圈。中間沒有磁心或鐵心，

7、故電感量很小，通過增減匝數(shù)或調(diào)節(jié)匝距來調(diào)節(jié)電感量。一般用在高頻高頻電路中。l 磁心電感器：磁心電感器：用導(dǎo)線在磁心上繞制成線圈或在空心線圈中插入磁心組成的線圈。通過調(diào)節(jié)磁心在線圈中的位置來調(diào)節(jié)電感量。l 鐵心電感器：鐵心電感器：在空心線圈中插入硅鋼片組成鐵心線圈，電感量大，一般為數(shù)亨，常稱為低頻扼流圈。其作用是阻止殘余交流電通過，而讓直流電通過。常用于音頻或電源濾波電路中，如擴音機電源電路。l 鐵心電感器常應(yīng)用于工作頻率較低的電路中，磁芯電感器常應(yīng)用于工作頻率較高的電路中。l 色碼電感器：色碼電感器：用漆包線繞制在磁心上，再用環(huán)氧樹脂封裝起來，外殼標(biāo)以色環(huán)（單位uH）或直接由數(shù)字標(biāo)明電感量。工

8、作頻率為19-200kHz，電感范圍0.1-33000uH,額定工作電流0.05-1.6A。有臥式（如LGI和LGX）和立式（如LG400)。主要用在濾波、振蕩、陷波和延遲電路中。電視機、錄像機等電子產(chǎn)品中用得多，高頻小型電感器采用鎳鋅鐵氧體材料磁心，低頻小型電感器采用錳鎳鐵氧體材料磁心。固定線圈按用途分有固定線圈按用途分有電感器按用途可分為振蕩電感器、校正電感器、顯像管偏轉(zhuǎn)電感器、阻流電感器、濾波電感器、隔離電感器、補償電感器等。 高頻阻流圈：阻止高頻交流電流通過，而讓低頻交流電流通過。高頻扼流圈在塑料或瓷骨架上繞成蜂房式結(jié)構(gòu)，一般電感量小在2.5-10mH之間。 低頻阻流圈：阻止低頻交流電

9、流通過而讓直流電流通過，常與電容組成濾波電路，濾除殘余的交流成分。低頻阻流圈是在繞好的空心線圈中插入鐵心而成的大電感量的電感，電感量達(dá)幾H幾十H。工作電流60mA-300mA。（2）微調(diào)電感器）微調(diào)電感器： 在線圈中插入磁心，并通過調(diào)節(jié)其在線圈中的位置來改變電感量。如收音機中磁棒天線就是改變微調(diào)電感器，與可變電容組成諧振電路，從而實現(xiàn)對所選電臺信號頻率的選擇。 可調(diào)式電感器又分為磁心可調(diào)電感器、銅心可調(diào)電感器、滑動接點可調(diào)電感器、串聯(lián)互感可調(diào)電感器和多抽頭可調(diào)電感器。按工作頻率分類按工作頻率分類 電感按工作頻率可分為高頻電感器、中頻電感器和低頻電感器。 空心電感器、磁心電感器和銅心電感器一般為

10、中頻或高頻電感器，而鐵心電感器多數(shù)為低頻電感器。（二）電感線圈的繞制方法和常用磁芯（二）電感線圈的繞制方法和常用磁芯1.1.線圈基本組成：骨架、繞組、磁芯、屏蔽。線圈基本組成：骨架、繞組、磁芯、屏蔽。 2.2.繞制方法：繞制方法：電感器是用漆包線在絕緣骨架上單層或多層繞制而成的一種能夠存儲磁場能的電子元件。單層繞組：間繞和密繞間繞和密繞。用于高頻諧振電路的線圈都采用間繞法，以減小線圈的固有電容；用于中短波的諧振線圈多采用單層密繞法。單層繞電感量較小，約幾uH-幾十uH，常用在高頻電路中。多層繞組：平繞、亂繞、蜂房式繞等平繞、亂繞、蜂房式繞等 當(dāng)電感量大于當(dāng)電感量大于300uH300uH時采用多

11、層繞。時采用多層繞。平繞層與層之間、匝與匝之間分布電平繞層與層之間、匝與匝之間分布電容大，蜂房繞法可減小分布電容。容大，蜂房繞法可減小分布電容。 3.3.常用磁心（如圖）常用磁心（如圖）（三）電感線圈的使用知識1、磁場輻射的影響、磁場輻射的影響 電感線圈在線路板上有立式和臥式兩種安裝方式，使用時注意其磁場對鄰近器件工作的影響。臥式電感器引線是從兩端引出，它繞在棒形的磁心上，工作時磁力線向四周發(fā)散，會影響鄰近的部件工作，特別在高頻工作時影響更大。立式電感器無此缺點，其線圈都繞在“工”形或“王”字形磁心上，工作磁力線很少發(fā)散，對周圍部件影響小，分布電容也小。2、工作頻率與磁心材料的關(guān)系工作頻率與磁

12、心材料的關(guān)系 帶磁心電感器的工作頻率要受磁心材料最高工作頻率的限制。在音頻段工作的電感線圈，通常采用硅鋼片或坡莫合金為磁心材料；在零點幾幾MHZ間（如中波廣播）的線圈采用鐵氧體做磁心，也可用空心線圈；頻率高于幾MHZ時線圈采用高頻鐵氧體做磁心，也可用空心；在100MHz以上，一般不能用鐵氧體磁心，只能用空心線圈，如做微調(diào)，可用銅心調(diào)節(jié)。三、變壓器的種類、特性及設(shè)計知識變壓器的種類、特性及設(shè)計知識 變壓器也是一種電感器。它是將兩組及以上的線圈繞在同一個線圈骨架上，或繞在同一鐵心上制成的。是利用兩個電感線圈的互感應(yīng)現(xiàn)象來傳遞交流電信號和電能的。在電路中可以起到電壓變換和阻抗變換的作用，是電子產(chǎn)品中

13、十分常見的無源器件。變壓器一般由線圈、鐵（磁）心和骨架等組成，變壓器接電源的線圈稱初級，其余均為次級。當(dāng)初級加上交流電電壓時，在鐵心中產(chǎn)生交變磁場，由于鐵心的耦合作用，在次級中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。變壓器可以根據(jù)其工作頻率、用途及鐵心形狀等進(jìn)行分類。不同類型的變壓器圖（一）變壓器的分類變壓器的分類1 1、按工作頻率分類、按工作頻率分類 變壓器按工作頻率可分為高頻變壓器、中頻變壓器和低頻變壓器。（1 1）低頻變壓器可分為音頻變壓器（）低頻變壓器可分為音頻變壓器（20HZ-20KHZ20HZ-20KHZ）和電源變壓器）和電源變壓器(50HZ)(50HZ)。 低頻變壓器：低頻變壓器：用來傳送信號電壓和信號功

14、率，還可實現(xiàn)電路之間的阻抗匹配，對直流電具有隔離作用。主要有輸入輸出變壓器（使末級功放的輸出阻抗與揚聲器音圈阻抗匹配）。 電源變壓器（主要升壓或降壓）：有C型、E型和環(huán)形。（2 2）中頻變壓器又稱中周：）中頻變壓器又稱中周：屬于可調(diào)磁心變壓器，由屏蔽罩、磁帽、“工”字形磁心、尼龍支架組成。工作于收音機或電視機的中頻放大電路中；它不僅具有普通變壓器變換電壓、阻抗的特性，還具有諧振于某一特定頻率（465KHZ）的特性（選頻作用）。調(diào)節(jié)磁心，改變線圈的電感量，即可改變中頻信號的靈敏度、選擇性及通頻帶。 （3）高頻變壓器一般在收音機做天線線圈和電視機中做天線的阻抗變換器。2、按用途分類、按用途分類 變

15、壓器按其用途可分為電源變壓器、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、脈沖變壓器、恒壓變壓器、耦合變壓器、自耦變壓器、隔離變壓器等多種。（1 1）電源變壓器）電源變壓器E E形形 家用電器大多采用交流220v供電，而內(nèi)部各電路采用不同電壓的直流供電，這就需要變壓器變換成所需要的各種電壓，次級根據(jù)用途可以有多個繞組，以輸出不同的電壓和功率，再整流、濾波，供電路正常工作。結(jié)構(gòu)：簡單、價格低、效率低。應(yīng)用：民品、小型儀器設(shè)備。表貼：廣泛應(yīng)用于移動通訊、衛(wèi)星通訊及無繩電話中。（2 2） 中頻變壓器中頻變壓器結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：需配套使用。使用：使用：超外差式收音機必不可少的選頻元件（中周）和電視機中頻放大器的重要

16、元件，決定了收音機的靈敏度、選擇性等，電視機的圖像清晰度。中頻變壓器一般與電容器組成諧振回路。我國廣播收音機的中頻頻率為465kHz，電視機圖像中放頻率為38MHz，伴音中放頻率為6.5MHz?？烧{(diào)磁心在線圈中的位置，改變電感量，使電路在某一頻率諧振。最多調(diào)一圈。（3 3）自耦變壓器和調(diào)壓變壓器）自耦變壓器和調(diào)壓變壓器 一般變壓器的特點是初、次級之間的直流電路是完全分離的，它們之間的能量傳遞是靠磁場耦合。但自耦變壓器和調(diào)壓變壓器是另一種形式的變壓器。它們只有一個線圈，其輸入端和輸出端是從同一線圈上用抽頭分出來的。這種變壓器的初、次級之間有一個共用端，故它們的直流不再是完全隔離的。 自耦變壓器的

17、抽頭是固定的，即固定從初級分取一部分電壓輸出；而調(diào)壓器的抽頭則是通過碳刷作滑動接頭，輸出電壓隨碳刷移動而可連續(xù)可調(diào)的輸出。調(diào)壓器的額定功率有500w、1Kw、2Kw等多種。 （4 4）音頻輸入、輸出變壓器）音頻輸入、輸出變壓器 音頻變壓器在放大電路中的主要作用是耦合、倒相和阻抗匹配等。 輸入變壓器是接在放大器輸入端的音頻變壓器，它的初級多接輸入電纜或話筒，次級接放大器第一級。輸入變壓器的鐵心常用高導(dǎo)磁率的鐵氧體或坡莫合金制成。輸入變壓器次級往往有三個引出端，以便向晶體管功放推挽輸出級提供相位相反的對稱推動信號。 輸出變壓器是接在放大器輸出端的變壓器，它的初級接放大器的輸出端，次級接負(fù)載（揚聲器

18、等）。它的作用是把揚聲器較低的阻抗，通過輸出變壓器變成放大器所需的最佳負(fù)載阻抗，使放大器具有最大的不失真輸出達(dá)到阻抗匹配的目的。輸出變壓器還具有隔離放大器與負(fù)載的直流電路的功能。3、按鐵心（或磁心）形狀分類、按鐵心（或磁心）形狀分類 變壓器按鐵心（磁心）形狀可分為“E”型變壓器、“C”型變壓器和環(huán)型變壓器。 “E”型變壓器優(yōu)點成本低，缺點磁路中氣隙較大，效率較低，工作時電噪聲較大； “C”型變壓器是由兩塊形狀相同的“C”形鐵心對插而成，與“E”形相比磁路中氣隙較小，性能有所提高；環(huán)型變壓器磁路中無氣隙，漏磁較小，工作時電噪聲較小。按變壓器的鐵心和線圈結(jié)構(gòu)分 有芯式變壓器和殼式變壓器。大功率變壓

19、器以芯式為主，小功率變壓器常采用殼式變壓器。（二）變壓器的常用鐵心（二）變壓器的常用鐵心 變壓器鐵心形狀可分為“EI” “口” “F” “C” “O”型，一般“EI” “口” “F”型鐵心是由硅鋼片交疊而成，“C” “O”型鐵心是由冷軋硅鋼帶制成。（三）變壓器的特性（三）變壓器的特性 1 1、額定功率、額定功率 指在規(guī)定頻率和電壓下，變壓器長期工作而不超過規(guī)定的溫升的最大輸出功率，額定功率中會有部分無功功率，故單位為VA。一般在數(shù)百伏安以下。 2 2、變壓比、變壓比n n 是指變壓器一、二次繞組電壓比。如果忽略了鐵心、線圈的損耗此值近似等于一、二次繞組的匝數(shù)比，這個參數(shù)表明了該變壓器是升壓變壓

20、器還是降壓變壓器。 n=U1/U2=N1/N2 3 3、電流與電壓的關(guān)系、電流與電壓的關(guān)系 若不考慮變壓器的損耗，則 U1.I1=U2.I2或 U1/U2=I2/I1 4 4、阻抗變換關(guān)系、阻抗變換關(guān)系 初級輸入阻抗Z1與次級負(fù)載阻抗Z2的關(guān)系可由歐姆定律導(dǎo)出。 U1/Z1=I1 U2/Z2=I2代入上式得到 Z1/Z2=(U1/U2)2=n2 Z1=n2Z2 所以變壓器有變換阻抗的作用。 5 5、效率、效率： 在額定負(fù)載時，變壓器輸出功率占輸入功率的百分?jǐn)?shù)。(Po/Pi)100% 它與設(shè)計參數(shù)、材料、制造工藝及功率有關(guān)。通常20VA以下效率為70%-80%，而100VA以上效率可達(dá)95%以上

21、。一般電源、音頻變壓器考慮效率，中頻、高頻變壓器不考慮效率。 6 6、絕緣電阻和耐壓強度、絕緣電阻和耐壓強度 是變壓器安全工作的重要參數(shù) 絕緣電阻：變壓器線圈之間、線圈與鐵芯之間以及引線之間的電阻。 抗電強度：在規(guī)定時間內(nèi)（如分鐘）變壓器可承受的電壓。 小型電源變壓器絕緣電阻不小于500M, 抗電強度大于2000V。 四、電感器與變壓器的選用、代換四、電感器與變壓器的選用、代換 識讀方法 體積較大的電感線圈，其電感量及額定電流均在外殼上標(biāo)出，變壓器的額定功率、變壓比和效率，也都標(biāo)在外殼上。小型高頻電感線圈用色環(huán)表示電感量。 電感線圈的選用 按工作頻率的要求選擇某種結(jié)構(gòu)的線圈。 用于音頻段的一般要用帶鐵心（硅鋼片或坡莫合金）或低鐵氧體芯的;在幾百千赫幾兆赫間的線圈最好用鐵氧體芯，并以多股絕緣線繞制;在幾兆赫幾十兆赫工作的線圈，宜選用單股鍍銀粗銅線繞制，磁心采用高頻鐵氧體，也常采用空心線圈。在100兆赫以上一般不能選用鐵氧體芯，只能用空心線圈。如做微調(diào)可用銅芯。 變壓器的選用與代換 選用電源變壓器時，要與負(fù)載電路相匹配，電源變壓器應(yīng)留有功率余量（即輸出功率略大于負(fù)載電路的最大功率），一般電源電路采用E型鐵心，高保真音頻功放的電源電路應(yīng)選C型變壓器或環(huán)形變壓器。 中頻變壓器有固定的諧振