电感基础知识总结
电感器结构原理 电感器基础知识分享
电感器结构原理电感器基础知识分享能产生电感作用的电子元器件均被称为电感器,俗称线圈,是常用的基本电子元件之一,种类繁多,而且外形各异,这篇文章就主要带大家了解什么是电感器,电感器结构原理,我们究竟怎么区分?一、电感器(线圈)工作原理:简洁来说电感器是将电能转化为磁能而存储起来的元器件,通过以下3点进行说明:1.给线圈中通入沟通电流时,在电感器的四周产生交变磁场,这个磁场称为原磁场。
2.给电感器通入直流电流时,在电感器的四周产生和方向不变的恒定磁场。
3.由电感器应定律可知,磁通的变化在导体内引起产生电动势。
、由于电感内电流变化(由于通的是沟通电流)而产生感生电动势的现象,称之为自感应。
电感就是用来表示自感应特性。
二、电感器(线圈)结构:最简洁的电感线圈就是用导线空心绕几圈,有磁芯或铁芯的电感器是在磁芯或铁芯上用导线绕几圈。
线圈结构示意图:三、电感器的特性:电感器在电路中单独使用时,有时需要和其他电子元件构成一个功能电路或单元电路。
最主要应用有三种:1.与电容器构成LC串联谐振电路;3.与电容器构成LC并联谐振电路;3.单独使用构成滤波电路;当我们在分析含有电感器的电路时,肯定把握它的主要特征,这样才能更好分析处结果。
三、电感器的测量:就是测量电感器的品质因数,电流、直流阻抗及封装的尺寸大小,耐温及可焊性等,可用电感测量仪器或者是电桥电桥来进行。
四、电感器留意事项:1.避开潮湿与干燥的环境、温度的凹凸、高频或低频环境,2.是否符合应用的要求,选择合适的电路的电感器,选择原装,额定电流越相近的。
4.不要随便拨弄线圈转变间距,否则会转变原来的电感量;5.请勿使用一般蜡烛进行封固。
电阻电容电感基本知识及检测方法
电阻电容电感基本知识及检测⽅法常⽤电⼦元器件(电阻.电容,电感)检测⽅法与经验元器件的检测是家电维修的⼀项基本功,如何准确有效地检测元器件的相关参数,判断元器件的是否正常,不是⼀件千篇⼀律的事,必须根据不同的元器件采⽤不同的⽅法,从⽽判断元器件的正常与否。
特别对初学者来说,熟练掌握常⽤元器件的检测⽅法和经验很有必要,以下对常⽤电⼦元器件的检测经验和⽅法进⾏介绍供对考。
⼀、电阻器的检测⽅法与经验:1 固定电阻器的检测。
A 将两表笔(不分正负)分别与电阻的两端引脚相接即可测出实际电阻值。
为了提⾼测量精度,应根据被测电阻标称值的⼤⼩来选择量程。
由于欧姆挡刻度的⾮线性关系,它的中间⼀段分度较为精细,因此应使指针指⽰值尽可能落到刻度的中段位置,即全刻度起始的20%~80%弧度范围内,以使测量更准确。
根据电阻误差等级不同。
读数与标称阻值之间分别允许有±5%、±10%或±20%的误差。
如不相符,超出误差范围,则说明该电阻值变值了。
B 注意:测试时,特别是在测⼏⼗kΩ以上阻值的电阻时,⼿不要触及表笔和电阻的导电部分;被检测的电阻从电路中焊下来,⾄少要焊开⼀个头,以免电路中的其他元件对测试产⽣影响,造成测量误差;⾊环电阻的阻值虽然能以⾊环标志来确定,但在使⽤时最好还是⽤万⽤表测试⼀下其实际阻值。
2 ⽔泥电阻的检测。
检测⽔泥电阻的⽅法及注意事项与检测普通固定电阻完全相同。
3 熔断电阻器的检测。
在电路中,当熔断电阻器熔断开路后,可根据经验作出判断:若发现熔断电阻器表⾯发⿊或烧焦,可断定是其负荷过重,通过它的电流超过额定值很多倍所致;如果其表⾯⽆任何痕迹⽽开路,则表明流过的电流刚好等于或稍⼤于其额定熔断值。
对于表⾯⽆任何痕迹的熔断电阻器好坏的判断,可借助万⽤表R×1挡来测量,为保证测量准确,应将熔断电阻器⼀端从电路上焊下。
若测得的阻值为⽆穷⼤,则说明此熔断电阻器已失效开路,若测得的阻值与标称值相差甚远,表明电阻变值,也不宜再使⽤。
电感基础知识
电感基础知识一、电感的概念和定义电感是指导体中的电流发生变化时所产生的自感现象,也可以理解为电流通过线圈时所产生的磁场与线圈本身相互作用而形成的一种电学现象。
二、电感的单位及计算方法1. 电感的单位:亨利(H)2. 计算方法:- 空气芯线圈的电感公式:L = (μ0 × N² × S) / l- 铁芯线圈的电感公式:L = (μ × N² × S) / l其中,L表示线圈的电感,μ0和μ分别表示真空磁导率和铁磁材料磁导率,N表示线圈匝数,S表示线圈截面积,l表示线圈长度。
三、电感与磁场1. 产生磁场:当有电流通过一个导体时,会在其周围产生一个磁场。
2. 自感现象:当通过一个导体中的电流发生变化时,会在这个导体周围产生一个自己本身所引起的反向磁通量。
3. 互感现象:当两个或多个线圈靠近时,它们之间会相互影响而引起一些变化。
这种现象被称为互感。
四、电感的应用1. 电感器:电感器是一种用于存储能量的元件,它可以将电流转化为磁场并将其储存,同时也可以将磁场转化为电流。
2. 滤波器:在电路中,滤波器可以通过选择适当的电容和电感来滤除高频噪声和杂波信号。
3. 传感器:由于线圈中的磁场与周围环境有很大关系,因此可以将线圈作为传感器来测量环境中的物理量,如温度、湿度和磁场等。
4. 变压器:变压器是一种利用互感现象来改变交流电压大小的装置。
它由两个或多个线圈组成,当其中一个线圈通入交流电时,会在另一个线圈中产生一个相应大小和相反方向的交流电。
五、常见问题解答1. 什么是自感现象?答:当通过一个导体中的电流发生变化时,会在这个导体周围产生一个自己本身所引起的反向磁通量。
这种现象被称为自感现象。
2. 什么是互感现象?答:当两个或多个线圈靠近时,它们之间会相互影响而引起一些变化。
这种现象被称为互感。
3. 电感的单位是什么?答:电感的单位是亨利(H)。
4. 电感器有什么作用?答:电感器是一种用于存储能量的元件,它可以将电流转化为磁场并将其储存,同时也可以将磁场转化为电流。
永磁电机各种电感的基础知识
永磁电机各种电感的基础知识一、什么是自感和互感安培定律告诉我们,磁场产生的根本原因是电流——既可以是导体中的电流,也可以是永磁体中的环形电流。
也就是说,我们现在有一个线圈,给它通电之后,就会产生磁场,如下图所示:那问题就来了,线圈本身就处于自身产生的磁场中,是不是也就意味着线圈中也会产生磁通(磁链)?——答案是显而易见的,但如何来描述呢?磁通这个量对于我们来说不直观,也不好测量,既然磁通是由电流产生的那我们是不是可以借助电流来表示呢?——媒介就是电感(inductance)!所以电感的定义就是:单位是Henry(亨利),一位美国物理学家,他其实和法拉第几乎同时独立的发现了电磁感应现象,只不过呢,法拉第更早的发表了成果,就赢得了冠名权。
我们通常说的电感,严格来说应该叫自感(self inductance),即线圈自己对自己产生磁通的能力。
既然有自感,就会有互感(mutual inductance),即两个线圈之间互相产生磁通的能力。
电感为什么重要?——因为它表征了在某个特定的结构中电流产生磁场的能力,而电流是我们非常熟悉的量,如果电感确定了,我们就能很容易去研究磁场的性质,在电机中尤其如此。
二、什么是磁动势我们知道,电感的定义是由磁通(多匝为磁链)来定义的,要计算线圈电感,要首先计算线圈通电后产生的磁场,并由此计算磁链。
我们假设有以下“理想电机”:∙电机内磁路为线性,铁芯中的磁滞和涡流损耗可以忽略;∙气隙磁场的高次谐波可以忽略;∙定、转子表面光滑,齿、槽影响可以用卡式系数修正;∙直轴和交轴气隙可以不等,但是气隙的比磁导可以用平均值加二次谐波来表示;注意最后一条假设非常重要,后面我们会说。
上图表示一个定子槽内有两极整距线圈的情况,其中为流出,为流入。
由安培环路定理,我们知道其磁动势分布为:磁动势的幅值为:对方波进行傅里叶级数分析,可知其可由1、3、5,...等奇次谐波组成,其中1次谐波也称之为基波,其幅值为:上面分析的是一对极情况,现在假设是对极,每相绕组总匝数为,则A相基波幅值为:上面分析时绕组都认为是整距,且每极每相只有一个槽,实际电机很少这种情况,大多每极下面是多槽的,而且还是短距:我们一般用一个绕组因数来对基波磁动势进行修正,其幅值为:三、如何计算永磁同步电机的相电感及互感前面我们计算了基波磁动势的幅值,则其沿定子分布为:有了磁势,如果我们也能知道磁导(磁阻的倒数),那就能计算气隙磁密了。
电子元器件基础知识—电感
一、电感
1.电感:即我们俗称的线圈。
2.种类极其表示方法:
3.电感的代号:在电路中一般用“L”表示电感。
4.电感的单位:亨利(H)、毫亨(MH)、微亨(UH). 换算关系:1H= 103 MH= 106 UH
5.电感的作用:滤波。
二、变压器
1.结构:由两个或多个电感线圈组成的电子元件。
2.变压器的作用:能将输给它的电压变换成另一种我们需要的电压输出给次级电路使用。
3.变压器的代号:在电路中一般用字母“T”表示。
4.变压器的表示方法:
1、变压器的种类:
按工作频率分为高频变压器(磁性天线)、中频变压器(中周)、低频变压器(火牛)。
2、变压器的单位:
同电感的单位相同为亨利(H)、毫亨(MH)、微亨(UH).
3、变压器的使用注意事项:
任何变压器在使用时都必须注意它的初次级引脚顺序,绝不能调换使用,否则将损害变压器或电路中的其他元器件,引起整个电路无效。
什么是电感电感基础知识
什么是电感电感基础知识什么是电感——电感基础知识一、电感的定义和基本原理电感是电学中的一个重要概念,指的是导体中由于电流变化而产生的电磁感应现象。
当电流通过一个导体时,导体周围会形成一个磁场,而这个磁场会对导体自身的电流产生影响,这种影响就是电感。
电感的数值大小取决于导体的几何形状、导线长度、电流大小等。
单位为亨利(H),1H 等于当电流变化率为 1A/s 时在导体中产生的感应电动势为 1V。
二、电感的分类根据电感的结构和工作原理,电感可以分为以下几种类型:1. 铁心电感器:在铁芯中通过线圈形成的电感器,常用于交流电路;2. 空心线圈电感器:无铁芯的线圈电感器,常用于高频电路;3. 变压器:由两个或多个线圈构成的电感器,常用于变压、隔离和匹配电路;4. 闭合线圈电感器:由闭合线圈构成的电感器,常用于电子设备中。
三、电感的特性电感具有一些独特的特性,这些特性在电路设计和电子工程中具有重要意义,例如:1. 电感对交流电有阻抗,即电感的阻抗随频率变化而变化;2. 电感会储存能量,当电流变化时,电感会释放储存的能量;3. 电感可以作为滤波元件,用于去除电路中的高频噪声和干扰信号;4. 电感可以用于传输能量,例如无线充电和电力传输中的感应线圈。
四、电感的应用领域电感在各种电子设备和电路中都有广泛的应用,如:1. 电源系统:用于变压、滤波、隔离等;2. 通信系统:用于天线、滤波、信号传输等;3. 音频系统:用于扬声器、耳机、信号处理等;4. 汽车电子:用于点火系统、发电机、传感器等。
五、电感的计算和选择在电路设计中,我们需要计算和选择合适的电感器以满足电路要求,一般需要考虑以下参数:1. 电感的感值和容差:根据电路的电流和频率要求选择合适的感值和容差范围;2. 电感的功率和电流:确保电感器能够承受电路中的功率和电流;3. 电感的尺寸和结构:根据电路的空间限制选择适合的尺寸和结构;4. 电感的成本和可靠性:考虑电感器的成本和长期可靠性。
电动机电感的基础知识
电动机电感的基础知识电感基础知识导体中的电流发生变化时,它周围的磁场就随着变化,并由此产生磁通量的变化,因而在导体中就产生感应电动势,这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化,此电动势即自感电动势。
这种现象就叫做自感现象。
对应到永磁同步电机中,电机的电枢包含线圈和铁芯,当线圈通过电流i时,载流线圈将产生感应磁动势F,此时磁路中将通过一定的磁通量Φ,根据安倍环路定律和磁路欧姆定律:F=Ni(1.1)Φ=FR m(1.2)i——线圈中通过的电流,单位A;N——线圈匝数;F——磁路的磁动势,单位为A;Φ——磁通,单位为Wb;R m——磁路的磁阻,单位为A/Wb。
N匝线圈所链过的磁通量之和,称之为磁链Ψ,单位为Wb:Ψ=NΦ(1.3)单位电流所产生的线圈磁链称为电感L,单位为H;L=Ψi(1.4)根据磁路的磁阻:R m=lμA(1.5)l——磁路平均长度,单位m;μ——相对磁导率;A——磁路截面积,单位为m2;得出:L=N2μAl(1.6)因此,电机电感仅与匝数、磁路结构、磁路饱和度有关,当电机制成以后,电感仅与磁路饱和度有关。
电感可分为自感、互感、漏感。
只存在单个线圈时,线圈的电感就是自感。
1.1自感以电机三相绕组为例,A、B、C三相绕组同时通入电流时,会产生三相磁通ΦA、ΦB、ΦC,对应三相磁链为ΨA、ΨB、ΨC,A相磁链ΨA不仅会匝链A相绕组,也会匝链B相、C相绕组。
A相磁链ΨA匝链A相绕组产生感应电动势,称为自感,记作L AA,同理,B相和C相的自感记作L BB和L CC。
1.2互感A相磁链ΨA匝链B相、C相绕组,称为互感,记作M BA、M CA。
B相磁链ΨB匝链A相、C相绕组,称为互感,记作M AB、M CB。
C相磁链ΨC匝链A相、B相绕组,称为互感,记作M AC、M BC。
1.3漏感当两个线圈没有完全耦合时,其中一个线圈中的磁通会有一部分无法和另一个线圈相匝链,单位电流产生的这部分磁场大小可以用漏感来衡量。
电感元器件基础知识
电感元器件基础知识电感元器件是一种被广泛应用于电气电子领域的基础元器件,常见于各种电路中。
它是一种能将电能转化为磁能并存储的元器件,通过磁力作用实现对电流的变换以及对电压和信号的滤波等功能。
下面将介绍电感元器件的基础知识。
1.电感的基本概念电感是一种具有线圈结构的元器件,由导体绕制成的线圈组成。
当电流通过线圈时,会在线圈周围产生磁场。
根据法拉第电磁感应定律,传导电流的变化会产生感应电动势,而感应电动势又会阻碍电流的变化。
因此,电感具有储能和阻抗两方面的特性。
2.电感的结构和参数电感的结构主要由线圈、磁性材料和绝缘材料组成。
线圈可以由金属丝、导电纤维、铁芯等材料绕制而成,通过绝缘材料来隔离线圈与其他材料之间的直接接触,保证电感的正常工作。
磁性材料通常是一种软磁材料,如铁氧体或镍铁合金等,可以增强磁感应强度。
电感的参数有三个主要的物理量:电感值(L),电感系数(k)和电感的内阻(R)。
电感值表示电感对电流变化的阻碍程度,单位是亨利(H)。
电感系数是指线圈中磁场的强度与输入电流的关系,表示磁场的集中程度。
电感的内阻是电感元器件本身所带来的电阻,由线圈的电阻和铁芯的温度效应等因素综合决定。
3.电感的工作原理和应用电感的工作原理是通过磁感应线圈中的磁场,来改变电流的大小和方向。
当电感中有电流通过时,由于电流变化产生的磁场可以储存电能,然后这部分电能会继续对电流进行耦合,导致电流的变化速率减慢。
这种性质使得电感能够实现对电流的平滑、改变或者滤波等功能。
电感元器件在各种电路中有着广泛的应用。
在直流电源中,电感通过储存能量的方式,提供给电路中需要稳定电流的部分。
在交流电源中,电感可实现对电压和电流的变换,起到数电流的调整作用,并可以通过滤波电路去除电源中的杂波和噪声等。
此外,电感还常用于放大器、调制器、变压器、继电器等电子设备中,以实现信号的放大、调制和变压等功能。
4.电感的特性和选择其次,电感对于交流信号和直流信号有不同的工作特性。
电子基础知识-电感
01 电感的基本原理电感器又称扼流器、电抗器、动态电抗器。
电感、电容和电阻是电子学三大基本无源器件,电感的功能就是以磁场能的形式储存电能量。
以圆柱型线圈为例,简单介绍下电感的基本原理:如上图所示,当恒定电流流过线圈时,根据右手螺旋定则,会形成一个图示方向的静磁场。
而电感中流过交变电流,产生的磁场就是交变磁场,变化的磁场产生电场,线圈上就有感应电动势,产生感应电流:电流变大时,磁场变强,磁场变化的方向与原磁场方向相同,根据左手螺旋定则,产生的感应电流与原电流方向相反,电感电流减小;电流变小时,磁场变弱,磁场变化的方向与原磁场方向相反,根据左手螺旋定则,产生的感应电流与原电流方向相同,电感电流变大。
以上就是楞次定律,最终效果就是电感会阻碍流过的电流产生变化,就是电感对交变电流呈高阻抗。
同样的电感,电流变化率越高,产生的感应电流越大,那么电感呈现的阻抗就越高;如果同样的电流变化率,不同的电感,如果产生的感应电流越大,那么电感呈现的阻抗就越高。
所以,电感的阻抗与两个因素有关:一是频率;二是电感的固有属性,也就电感的值,也称为电感。
根据理论推导,圆柱形线圈的电感公式如下:可以看出电感的大小与线圈的大小及内芯的材料有关。
实际电感的特性不仅仅有电感的作用,还有其他因素,如:(1)绕制线圈的导线不是理想导体,存在一定的电阻;(2)电感的磁芯存在一定的热损耗;(3)电感内部的导体之间存在着分布电容。
因此,需要用一个较为复杂的模型来表示实际电感,常用的等效模型如下:等效模型形式可能不同,但要能体现损耗和分布电容。
根据等效模型,可以定义实际电感的两个重要参数。
(1)自谐振频率由于Cp的存在,与L一起构成了一个谐振电路,其谐振频率便是电感的自谐振频率。
在自谐振频率前,电感的阻抗随着频率增加而变大;在自谐振频率后,电感的阻抗随着频率增加而变小,就呈现容性。
(2)品质因素也就是电感的Q值,电感储存功率与损耗功率的比,Q值越高,电感的损耗越低,和电感的直流阻抗直接相关的参数。
电感的基本知识
目錄
1. 電感概念 2. 電感基础 3. 電感选用 4. 電感应用范围 5. 電感作用 6. 電感分类 7. 電感材料 8. 電感和变压器的异同 9. 電感的結構類別 10. 電感在使用過程中要注意的事項 11. 電感器制作流程
1.電感概念
a. 用導線繞成線圈狀具有電感性質的元件,稱為電感器;電 感是導線內通過交流電流時,在導線的內部及其周圍產生 交變磁通,導線的磁通量與生產此磁通的電流之比。 b. 當電感中通過直流電流時, 其周圍只呈現固定的磁力線, 不隨時間而變化;可是當在 線圈中通過交流電流時,其 周圍將呈現出隨時間而變化 的磁力線。
轴向滤波电感
规格:LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019 电感量:0.1uH-10mH。 额定电流:65mA~10A。 Q值高,价位一般较低,自谐振频率高。
9.電感的結構類別
磁环电感
规格:TC3026/TC3726/TC4426/TC5026 尺寸(单位mm):3.25~15.88
空气芯电感
空气芯电感为了取得较大的电感值,往往要用较多的漆包线绕成, 而为了减少电感本身的线路电阻对直流电流的影响,要采用线径较粗 的漆包线。但在一些体积较少的产品中,采用很重很大的空气芯电感 不太现实,不但增加成本,而且限制了产品的体积。为了提高电感值 而保持较轻的重量,我们可以在空气芯电感中插入磁心、铁心,提高 电感的自感能力,借此提高电感值。目前,在计算机中,绝大部分是 磁心电感。
常见的磁芯磁环
a.铁粉芯系列 材质有:-2材(红/透明)、-8材(黄/红)、-18材(绿/红)、-26 材(黄/白)、-28材(灰/绿)、-33材(灰/黄)、-38材(灰/ 黑)、 -40材(绿/黄)、-45材(黑色)、-52材(绿/蓝);尺寸:外径大小 从30到400D(注解:外径从7.8mm到102mm)。
电感基础知识
电感电感(inductance of an ideal inductor)是闭合回路的一种属性。
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。
这种电流与线圈的相互作用关系称为电的感抗,也就是电感,单位是“亨利(H)”,以美国科学家约瑟夫·亨利命名。
目录1电感简介1.1 自感1.2 互感2基本结构3电感特性4电感极值5电感作用6常见种类6.1 小型固定电感器6.2 可调电感器6.3 阻流电感器7主要分类7.1 按结构分类7.2 按工作频率分类7.3 按用途分类8主要参数8.1 电感量8.2 允许偏差8.3 品质因数8.4 分布电容8.5 额定电流9计算公式10电感单位11电感的作用1电感简介电感是闭合回路的一种属性,即当通过闭合回路的电流改变时,电感(图1)会出现电动势来抵抗电流的改变。
这种电感称为自感(self-inductance),是闭合回路自己本身的属性。
假设一个闭合回路的电流改变,由于感应作用而产生电动势于另外一个闭合回路,这种电感称为互感(mutual inductance)。
自感当线圈中有电流通过时,线圈的周围就会产生磁场。
当线圈中电流发生变化时,其周围的磁场也产生相应的变化,此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势(感生电动势)(电动势用以表示有源元件理想电源的端电压),这就是自感。
互感两个电感线圈相互靠近时,一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈,这种影响就是互感。
互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈耦合的程度,利用此原理制成的元件叫做互感器。
2基本结构电感可由电导材料盘绕磁芯制成,典型的如铜线,电感(图2)也可把磁芯去掉或者用铁磁性材料代替。
比空气的磁导率高的芯材料可以把磁场更紧密的约束在电感元件周围,因而增大了电感。
电感有很多种,大多以外层瓷釉线圈(enamel coated wire )环绕铁素体(ferrite)线轴制成,而有些防护电感把线圈完全置于铁素体内。
电感的基础知识
由此可见,电感量只是一个与线圈的圈数、大小形状和介质有关的一个参量, 它是电感线圈惯性的量度而与外加电流无关。
二 电感线圈与变压器
二 电感的特性参数
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。 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 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。 分布电容
贴片绕线电感
贴片叠层电感
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
电感线圈也是一个储能元件,它以磁的形式储存电能,储存的电能大小可用下式表示:WL=1/2 Li2 。 可见,线圈电感量越大,流过越大,储存的电能也就越多。 电感在电路最常见的作用就是与电容一起,组成LC滤波电路。我们已经知道,电容具有“阻直流,通 交流”的本领,而电感则有“通直流,阻交流”的功能。如果把伴有许多干扰信号的直流电通过LC滤波 电路,那么,交流干扰信号将被电容变成热能消耗掉;变得比较纯净的直流电流通过电感时,其中的交 流干扰信号也被变成磁感和热能,频率较高的最容易被电感阻抗,这就可以抑制较高频率的干扰信号。 LC滤波电路 在线路板电源部分的电感一般是由线径非常粗的漆包线环绕在涂有各种颜色的圆形磁芯上。而且附近 一般有几个高大的滤波铝电解电容,这二者组成的就是上述的 LC滤波电路。另外,线路板还大量采用 “蛇行线+贴片钽电容”来组成LC电路,因为蛇行线在电路板上来回折行,也可以看作一个小电感。
变压器电感基础知识介绍
短路测试
Measuring short-circuit current and voltage to assess the transformer's capacity and power rating.
电感是变压器的重要参数之一,它决定了变压器的工作频率、效率、温升以及电 磁干扰等性能指标。
变压器电感的工作原理
当电流通过变压器线圈时,线圈 周围会产生磁场,这个磁场会对 线圈中的电流产生反作用力,这
个反作用力就是电感。
电感的大小与线圈的匝数、线圈 的面积、线圈的长度、线圈的半 径以及电流的频率等因素有关。
变压器电感基础知识介绍
• 变压器电感的基本概念 • 变压器电感的参数与性能 • 变压器电感的设计与制造 • 变压器电感的测试与评估 • 变压器电感的发展趋势与展望
01
变压器电感的基本概念
变压器电感的定义
变压器电感(Transformer Inductance):在变压器中,电感是指由于磁场的作用, 在导线或线圈中产生的感应电动势或感生电流所需要的时间和能量。
电气测试
Conducting electrical tests such as insulation resistance, partial discharge, and DC leakage tests to identify faults.
油样分析
Analyzing the transformer's oil for impurities, moisture, and gas content to detect internal faults.
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电感基础知识总结一、电感器的定义1.1 电感的定义:电感是导线内通过交流电流时,在导线的内部及其周围产生交变磁通,导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。
当电感中通过直流电流时,其周围只呈现固定的磁力线,不随时间而变化;可是当在线圈中通过交流电流时,其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。
根据法拉弟电磁感应定律-磁生电来分析,变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势,此感应电势相当于一个“新电源”。
当形成闭合回路时,此感应电势就要产生感应电流。
由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止原来磁力线的变化的。
由于原来磁力线变化来源于外加交变电源的变化,故从客观效果看,电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性。
电感线圈有与力学中的惯性相类似的特性,在电学上取名为“自感应”,通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间,会发生火花,这就是自感现象产生很高的感应电势所造成的。
总之,当电感线圈接到交流电源上时,线圈内部的磁力线将随电流的交变而时刻在变化着,致使线圈不断产生电磁感应。
这种因线圈本身电流的变化而产生的电动势,称为“自感电动势”。
由此可见,电感量只是一个与线圈的圈数、大小形状和介质有关的一个参量,它是电感线圈惯性的量度而与外加电流无关。
1.2 电感线圈与变压器电感线圈:导线中有电流时,其周围即建立磁场。
通常我们把导线绕成线圈,以增强线圈内部的磁场。
电感线圈就是据此把导线(漆包线、纱包或裸导线)一圈靠一圈(导线间彼此互相绝缘)地绕在绝缘管(绝缘体、铁芯或磁芯)上制成的。
一般情况,电感线圈只有一个绕组。
变压器:电感线圈中流过变化的电流时,不但在自身两端产生感应电压,而且能使附近的线圈中产生感应电压,这一现象叫互感。
两个彼此不连接但又靠近,相互间存在电磁感应的线圈一般叫变压器。
1.3电感的符号与单位电感符号:L电感单位:亨(H)、毫亨(mH)、微亨(uH),1H=103mH=106uH。
电感量的标称:直标式、色环标式、无标式电感方向性:无方向检查电感好坏方法:用电感测量仪测量其电感量;用万用表测量其通断,理想的电感电阻很小,近乎为零。
1.4 电感的分类:按电感形式分类:固定电感、可变电感。
按导磁体性质分类:空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。
按工作性质分类:天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。
按绕线结构分类:单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。
按工作频率分类:高频线圈、低频线圈。
按结构特点分类:磁芯线圈、可变电感线圈、色码电感线圈、无磁芯线圈等。
二、电感的作用基本作用:滤波、振荡、延迟、陷波等形象说法:“通直流,阻交流”细化解说:在电子线路中,电感线圈对交流有限流作用,它与电阻器或电容器能组成高通或低通滤波器、移相电路及谐振电路等;变压器可以进行交流耦合、变压、变流和阻抗变换等。
由感抗XL=2πf L知,电感L越大,频率f越高,感抗就越大。
该电感器两端电压的大小与电感L成正比,还与电流变化速度△i/△t成正比,这关系也可用下式表示:电感线圈也是一个储能元件,它以磁的形式储存电能,储存的电能大小可用下式表示:WL=1/2 Li2。
可见,线圈电感量越大,流过越大,储存的电能也就越多。
电感在电路最常见的作用就是与电容一起,组成LC滤波电路。
我们已经知道,电容具有“阻直流,通交流”的本领,而电感则有“通直流,阻交流”的功能。
如果把伴有许多干扰信号的直流电通过LC 滤波电路(如图),那么,交流干扰信号将被电容变成热能消耗掉;变得比较纯净的直流电流通过电感时,其中的交流干扰信号也被变成磁感和热能,频率较高的最容易被电感阻抗,这就可以抑制较高频率的干扰信号。
C滤波电路在线路板电源部分的电感一般是由线径非常粗的漆包线环绕在涂有各种颜色的圆形磁芯上。
而且附近一般有几个高大的滤波铝电解电容,这二者组成的就是上述的LC滤波电路。
另外,线路板还大量采用“蛇行线+贴片钽电容”来组成LC电路,因为蛇行线在电路板上来回折行,也可以看作一个小电感。
三、电感的主要特性参数2.1 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。
2.2 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=2πf L2.3 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。
2.4 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。
2.5 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。
2.6 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。
四、常用电感线圈3.1 单层线圈单层线圈是用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上。
如晶体管收音机中波天线线圈。
3.2 蜂房式线圈如果所绕制的线圈,其平面不与旋转面平行,而是相交成一定的角度,这种线圈称为蜂房式线圈。
而其旋转一周,导线来回弯折的次数,常称为折点数。
蜂房式绕法的优点是体积小,分布电容小,而且电感量大。
蜂房式线圈都是利用蜂房绕线机来绕制,折点越多,分布电容越小3.3 铁氧体磁芯和铁粉芯线圈线圈的电感量大小与有无磁芯有关。
在空芯线圈中插入铁氧体磁芯,可增加电感量和提高线圈的品质因素。
3.4 铜芯线圈铜芯线圈在超短波范围应用较多,利用旋动铜芯在线圈中的位置来改变电感量,这种调整比较方便、耐用。
3.5 色码电感线圈是一种高频电感线圈,它是在磁芯上绕上一些漆包线后再用环氧树脂或塑料封装而成。
它的工作频率为10KHz至200MHz,电感量一般在0.1uH到3300uH之间。
色码电感器是具有固定电感量的电感器,其电感量标志方法同电阻一样以色环来标记。
其单位为uH。
限制交流电通过的线圈称阻流圈,分高频阻流圈和低频阻流圈。
3.7 偏转线圈偏转线圈是电视机扫描电路输出级的负载,偏转线圈要求:偏转灵敏度高、磁场均匀、Q值高、体积小、价格低。
五、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。
5.1 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: 0 4 0 2 0 6 0 3 0 8 0 5 10 0 8 12 0 6 1210 1812 10 0 8 =2 . 5m m* 2 .0 m m1210=3.2mm*2.5mm5.2 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;5.3 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规格:0402/0603/0805/1206/1210/1806(贴片磁珠)规格:SMB302520/SMB403025/SMB853025(贴片大电流磁珠)5.4 插件磁珠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%5.6 立式电感电感量:0.1uH~3MH规格:PK0455/PK0608/PK0810/PK09125.7 轴向滤波电感规格:LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019电感量:0.1uH-10mH。
额定电流:65mA~10A。
Q值高,价位一般较低,自谐振频率高。
5.8 磁环电感规格:TC3026/TC3726/TC4426/TC5026尺寸(单位mm):3. 25~15. 885.9 空气芯电感空气芯电感为了取得较大的电感值,往往要用较多的漆包线绕成,而为了减少电感本身的线路电阻对直流电流的影响,要采用线径较粗的漆包线。
但在一些体积较少的产品中,采用很重很大的空气芯电感不太现实,不但增加成本,而且限制了产品的体积。
为了提高电感值而保持较轻的重量,我们可以在空气芯电感中插入磁心、铁心,提高电感的自感能力,借此提高电感值。
目前,在计算机中,绝大部分是磁心电感。
六、常见的磁芯磁环材质有:-2材(红/透明)、-8材(黄/红)、-18材(绿/红)、-26材(黄/白)、-28材(灰/绿)、-33材(灰/黄)、-38材(灰/黑)、-40材(绿/黄)、-45材(黑色)、-52材(绿/蓝);尺寸:外径大小从30到400D(注解:外径从7.8mm到102mm)。
铁硅铝系列主要u值有:60、75、90、125;尺寸:外径大小从3.5mm到77.8mm。
两种产品的规格除了主要的环形外,另有E形,棒形等,还可以根据客户提供的各项参数定做。
它们广泛应用于计算机主机板,计算机电源,电源供应器,手机充电器,灯饰变压调光器,不间断电源(UPS),各种家用电器控制板等。
七、电感在使用过程中要注意的事项7.1电感使用的场合潮湿与干燥、环境温度的高低、高频或低频环境、要让电感表现的是感性,还是阻抗特性等,都要注意。
7.2电感的频率特性在低频时,电感一般呈现电感特性,既只起蓄能,滤高频的特性。
但在高频时,它的阻抗特性表现的很明显。
有耗能发热,感性效应降低等现象。
不同的电感的高频特性都不一样。
下面就铁氧体材料的电感加以解说:铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金,这种材料具有很高的导磁率,他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。
铁氧体材料通常在高频情况下应用,因为在低频时他们主要程电感特性,使得线上的损耗很小。
在高频情况下,他们主要呈电抗特性比并且随频率改变。
实际应用中,铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。
实际上,铁氧体较好的等效于电阻以及电感的并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相当高,以至于电流全部通过电阻。