电感总结电感:当线圈通过电流后,在线圈中形成磁场感应,感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。
我们把这种电流与线圈的相互作用关系称其为电的感抗,也就是电感,单位是“亨利”(H)。
也可利用此性质制成电感元件。
总结起来就是:电感的电流不能瞬间改变,可以平稳电流;电感是以磁场形式储存能量。
【电感器的种类】按结构分类电感器按其结构的不同可分为线绕式电感器和非线绕式电感器(多层片状、印刷电感等),还可分为固定式电感器和可调式电感器。
按贴装方式分:有贴片式电感器,插件式电感器。
同时对电感器有外部屏蔽的成为屏蔽电感器,线圈裸立式、卧式电感露的一般称为非屏蔽电感器。
固定式电感器又分为空心电子表感器、磁贴片电感心电感器、铁心电感器等,根据其结构外形和引脚方式还可分为立式同向引脚电感器、卧式轴向引脚电感器、大中型电感器、小巧玲珑型电感器和片状电感器等。
可调式电感器又分为磁心可调电感器、铜心可调电感器、滑动接点可调电感器、串联互感可调电感器和多抽头可调电感器。
按工作频率分类电感按工作频率可分为高频电感器、中频电感器和低频电感器。
空心电感器、磁心电感器和铜心电感器一般为中频或高频电感器,而铁心电感器多数为低频电感器。
按用途分类电子工程师使用电感时有三个地方:处理有用信号;电源管理;排除噪声。
其中处理信号就是要让有用信号通过,尽可能的建设损耗;排除噪声就是阻止无用信号通过,尽可能地挡住或消耗掉。
功率电感:功率电感是分带磁罩和不带磁罩两种,主要由磁芯和铜线组成。
在电路中主要起滤波和振荡作用。
大功率片状绕线型电感。
大功率片状绕线型电感器主要用于DC/DC变换器中,用作储能元件或大电流LC滤波元件(降低噪声电压输出)。
1:工字型电感;它的前身是挠线式贴片电感,工字型电感是它们的改良,挡板有效加强储能能力,改变EMI方向和大小,亦可降低RDC.它亦可说是讯号通讯电感跟POWER电感的一种妥协.贴片式的工字型电感主要用于几百kHz至一两MHz的较小型电源切换,如数字相机的LED升压,ADSL…等等的较低频部份的讯号处理或POWER用途.它的Q值有20,30,做为讯号处理颇为适合. RDC比挠线式贴片电感低,作为POWER也是十分好用.当然,很大颗的工字型电感,那肯定是POWER用途了.工字型电感最大的缺点,仍是开磁路,有EMI的问题,另外,噪音的问题比挠线式贴片电感大.2:色环电感;色环电感是最简单的棒形电感的加工,主要是用作讯号处理.本身跟棒形电感的特性没有很大的差别,只是多了一些固的物,和加上一些颜色方便分辨感值,因单价算是十分便宜,现时比较不注重体积,以及仍可用插件的电子产品,使用色环电感仍多.因为是插件式,而且太传统了,被时代淘汰是时间的早晚.3:空芯电感:空心电感主要是讯号处理用途,用作共振,接收,发射….等等.空气可应用在甚高频的产品,故此很多变异要求不太高的产品仍在使用.因为空气不是固定线圈的最佳材料,故此,在要求越来越严格的产品趋势上,发展有限!4:环形线圈电感;环形线圈电感,是电感理论中很理想的形状,闭磁路,很少EMI的问题,充分利用磁路,容易计算,几乎理论上的好处,全归环形线圈电感,环形线圈电感虽然是电感中很理想的形状,但因为主要是人工挠线,作为讯号处理,因为要求较高,所以比较少用.主要是用在高频,高感的通讯产品上.环形线圈电感最大量的,是用铁粉芯作材料,跟树脂等混在一起.使得Air gap均匀分布在铁粉芯内部,做电感的,有一定的敏感度,当我们看到Air gap二字,就知道是用在power上.故此,铁粉芯环形线圈电感,是power电感最常用的一种. IDC可以达到20多安培.我前便曾说,使用者最喜欢的形状是方形,故此,在妥协下,环形线圈电感并不是最具优势.5:贴片迭层高频电感;贴片迭层高频电感,其实就是空心电感.特性完全相同,不过因为容易固定,可以小型化.贴片迭层高频电感跟空心电感比较,因为空气不是好的固定物,但空气的相对导磁率是一,在高频很好用,故此,找一些相对导磁率是一,又是很好的固定物,那不是很好.事实,世间绝大部份的物质,对导磁率都是一,贴片迭层高频电感的材质就是硅啦!三氧化二铝等等的材质,也是一样的用意啦.总之,贴片迭层高频电感材质的目的,是可以做成积层贴片,方便印刷线路.我们不单不希望贴片迭层高频电感的材质有特性,我们希望它完全没有特性更佳.使得贴片迭层高频电感特性完全像空心线圈,而且因为能固定,所以变异很小很小, 在制程上,因为迭层制程,更可以尽量小型化.现时通讯产品的频率就是越来越高, 这代表,感值需求越来越小. 感值越小,代表我们可以做得更小颗,更不用高导磁率的磁性材料,用空气,用石头就可以了. 所以,贴片迭层高频电感的使用量一定会越来越多,这是人类发展的必然趋势.贴片迭层高频电感跟贴片挠线式高频电感的比较,贴片迭层高频电感的Q值不够高,是最大的缺点,但我可以确定,现在市面上的贴片迭层高频电感Q值,肯定不是这产品的极限,故此,改善的空间仍是十分宽广.另外,因为高频产品的变异要求十分严格,所以,材质对温度的变化,也是台湾和中国贴片迭层高频电感,尚无法跟日系强烈对抗的重要原因!最后,因为感值会越来越小,精准度要求越来越高,贴片迭层高频电感会取代贴片挠线式高频电感,6:磁棒电感;磁棒电感是空心电感的加强.电感值跟导磁率成正比,塞磁性材料进空心线圈,电感值,Q值…等等都会大为增加.磁棒电感是最简单,最基本的电感,7:SMD贴片功率电感;SMD贴片功率电感最主要是强调储能能力,以及LOSS要少.这一部份,我会在以后的讲古佬讲电感的POWER电感部份,应该会有详细说明,请期待.2)电感的作用(1)扼流:在低频电路用来阻止低频交流电;脉动直流电到纯直流电路;它常用在整流电路输出端两个滤波电容的中间,扼流圈与电容组成Π式滤波电路。
在高频电路:是防止高频电流流向低频端,在老式再生式收音机中的高频扼流圈。
得到应用。
(2)滤波:和上述理论相同;也是阻止整流后的脉动直流电流流向纯直流电路由扼流圈(为简化电路,降低成本,用纯电阻替带扼流圈)两个电容(电解电容)组成派式滤波电路。
利用电容充放电作用和扼流圈通直流电,阻挡交流电特性来完成平滑直流电而得到纯正的直流电。
(3)震荡:我们说整流是把交流电变成直流电,那么震荡就是把直流电变成交流电的反过程。
我们把完成这一过程的电路叫作“震荡器”震荡器的波形:有正旋波,锯齿波,梯形波,方波,矩形波,尖峰波。
频率由几HZ-几十GHZ.在有线电,无线电领域应用非常广泛。
3)品质因数Q值;是衡量电感器件的主要参数。
是指电感器在某一频率的交流电压下工作时,所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。
电感器的Q值越高,其损耗越小,效率越高。
电感器品质因数的高低与线圈导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗及铁心、屏蔽罩等引起的损耗等有关。
也有人把电感的Q值特意降低的,目的是避免高频谐振/增益过大。
降低Q值的办法可以是增加绕组的电阻或使用功耗比较大的磁芯. Q值过大,引起电感烧毁,电容击穿,电路振荡。
Q很大时,将有VL=VC>>V的现象出现。
这种现象在电力系统中,往往导致电感器的绝缘和电容器中的电介质被击穿,造成损失。
所以在电力系统中应该避免出现谐振现象。
而在一些无线电设备中,却常利用谐振的特性,提高微弱信号的幅值。
品质因数又可写成Q=2pi*电路中存储的能量/电路一个周期内消耗的能量通频带BW与谐振频率w0和品质因数Q的关系为:BW=wo/Q,表明,Q大则通频带窄,Q小则通频带宽。
Q=wL/R=1/wRC其中:Q是品质因素w是电路谐振时的电源频率L是电感R是串的电阻C是电容高压谐振变压器的研究摘要:论述了谐振变压器的原理,设计方法及研制中应注意的几个问题,并通过计算值与实测值对比的方法证明了文中计算公式的精确性和实用性。
关键词:谐振变压器电感电容品质因数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。
4)电感的主要特性参数(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。
采用磁芯线圈,多股粗线圈均可提高线圈的Q值。
(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。
采用分段绕法可减少分布电容。
(5)允许误差:电感量实际值与标称之差除以标称值所得的百分数。
(6)标称电流:指线圈允许通过的电流大小,通常用字母A、B、C、D、E分别表示,标称电流值为50mA 、150mA 、300mA 、700mA 、1600mA 。
5)电感的型号、规格及命名国内外有众多的电感生产厂家,其中名牌厂家有SAMUNG、PHI、TDK、AVX、VISHAY、NEC、KEMET、ROHM等。
(1)片状电感电感量:10NH~1MH材料:铁氧体绕线型陶瓷叠层精度:J=±5% K=±10% M=±20%尺寸:0402 0603 0805 1008 1206 1210 1812 1008=2.5mm*2.0mm1210=3.2mm*2.5mm个别示意图:贴片绕线电感贴片叠层电感(2)功率电感电感量:1NH~20MH带屏蔽、不带屏蔽尺寸:SMD43、SMD54、SMD73、SMD75、SMD104、SMD105;RH73/RH74/RH104R/RH105R/RH124;CD43/54/73/75/104/105;个别示意图:贴片功率电感屏蔽式功率电感(3)片状磁珠种类:CBG(普通型)阻抗:5Ω~3KΩCBH(大电流)阻抗:30Ω~120ΩCBY(尖峰型)阻抗:5Ω~2KΩ个别示意图:贴片磁珠贴片大电流磁珠规格:0402/0603/0805/1206/1210/1806(贴片磁珠)规格:SMB302520/SMB403025/SMB853025(贴片大电流磁珠)(4)插件磁珠规格:RH3.5(5)色环电感电感量:0.1uH~22MH尺寸:0204、0307、0410、0512豆形电感:0.1uH~22MH尺寸:0405、0606、0607、0909、0910精度:J=±5% K=±10% M=±20%精度:J=±5% K=±10% M=±20%插件的色环电感读法:同色环电阻的标示(6)立式电感电感量:0.1uH~3MH规格:PK0455/PK0608/PK0810/PK0912(7)轴向滤波电感规格:LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019电感量:0.1uH-10mH。