电感必备基础知识
电感器结构原理 电感器基础知识分享
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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。
电感基本知识优质课件
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电感基本知识
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电感器俗称线圈, 最简单的电感器就是用导线空心的绕几圈, 有磁芯的 电感器在磁芯上用导线绕几圈。 无论哪种电感器, 如果结构相同, 其基本特 性相同, 但绕的匝数不同或有无磁芯不同时, 电感器的电感量的大小不同。绕 线匝数越多, 电感量越大, 在同样匝数的情况下, 线圈增加了磁芯后, 电感量 会增加。
就制程的复杂度分析, 湿式制程由于全部采用网版印刷方式制作电 感, 因此制程最为简单, 半干式制程除的运用网版印刷的技术外, 尚须具 备括刀成形的制程技术, 制程的困难度次之, 干式制程除了需具有上述 两种制程技术外, 尚须考虑到压合与对位的问题, 制程的困难度最高。
就技术延伸性分析, 干式制程除了生产芯片电感等积层组件外, 尚可 生产积层芯片复合组件, 虽然湿式制程与半干式制程同样也可用来生产 积层芯片复合组件, 但若考虑产品的良率, 则以干式制程为最佳的选择。
湿式制程的流程与半湿式相当的类似,两者唯一的差别在于 上下基板的制作方式,湿式法为利用印刷方式制作基板,而半湿 式是利用生胚薄片。
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图一: 芯片电感制程-半干式
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干式制程不以交叉网印的方式制作积层芯片电感的内部线圈, 而 先以括刀成形的技术制作磁芯材质的生胚薄带, 然后在生胚薄片上制 作穿孔(Via Hole), 于孔中填入内部电极, 并再生胚薄片上做内部线圈 的厚膜网印, 再按序积层压合, 藉穿孔来连接层与层之间的导线, 而成 一组线圈。此法的关键技术在于生胚的稳定度与积层压合时的精准对 位, 至于后段的切割、共烧等程序与半湿式或湿式相同, 详如下图所示。
电感基础知识图片及试题
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电感基础知识图片及试题一.电感外形图片二、电感的基本知识和应用(一)电感的基本知识电感分两种,自感和互感,电感线圈的作用是“通直阻交”与电容组合构成高通、低通滤波电路,移相电路、谐振电路。
变压器可以变压、变流、变阻抗。
1.电感的有关计算(1)物理公式mR N L 2=,S l R m μ=,N 线圈匝数,l 磁路长度单位米,μ磁导率。
μ=r εε0 0ε 真空中磁导率 m H 7-0104⨯=πε,r ε相对磁导率S 线圈面积;IL ∆∆Φ=。
(2)电工计算公式:LX L L π2= L X 感抗,单位欧姆。
(3)电感储存的能量221LI W =单位焦耳。
(4)品质因数Q 。
品质因数Q 是表示线圈质量的物理量。
Q 值大,损耗小。
2.电感的分类(1)单层线圈(2)多层线圈(3)蜂房式线圈(二)电感的应用1.自感线圈滤波电感振荡线圈工字电感应用于电子设备,有滤波贴片电感应用于射频无线电通讯谐振等作用特点Q值大信息设备、雷达检波、音频设备等色环电感应用于电脑周边设备、通讯高频大功率电感应用于移动通讯、射设备、信号滤波、遥控器等。
频收发器、蓝牙模块、振荡电路。
2.互感线圈(1)变压器(2)互感器两种形式,防护型和保护型。
防护型用来检测,保护型把信号传递给保护装置。
电压互感器电流互感器(三)电感的其他应用,电感式传感器1.基本原理利用电磁感应将非电量,如:压力、位移等转换为电感量的变化输出。
2.电感传感器的应用电感式接近传感器电感式位移传感器三、电感基础知识试题(一)填空题1.电感的基本功能是(通直阻交、滤波)。
2.电感可以把电能转化成磁场能量储存在磁场中,也可以(把磁场能量转化为电能)输出。
3.直流单闭合回路,一电感与白炽灯串联,测得电路中的电流为0.5A ,则电感两端电压为(0)V。
4. 50Hz交流电源电路中,已知感抗为628Ω,该电感为(1H)。
5. 电感与电容的功能区别是(电感是通直阻交,电容是隔直通交)。
电感基础知识
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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。
电感小知识点总结大全
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电感小知识点总结大全一、电感的概念电感是指导体中由于自感现象所产生的电感电动势。
通俗地说,当电流通过导体时,会产生磁场,而磁场的变化又会引起感应电动势,这种现象就是电感现象,电感即是储存磁能的元件。
二、电感的工作原理电感的工作原理是建立在法拉第电磁感应定律的基础上的。
当电流通过导体时,会产生磁场,而磁场的变化会导致感应电动势。
这个感应电动势的大小与电感的大小有关,电感的单位是亨利,它表示当电流的变化率为1安培每秒时,所产生的感应电动势为1伏特,即1H=1V/A。
三、电感的类型电感根据其结构和工作原理的不同,可以分为多种类型,主要包括线圈式电感、铁芯电感、空心电感、变压器等。
线圈式电感是由绕制成卷绕线圈的绝缘铁芯组成的元件,主要用于滤波和抑制干扰。
铁芯电感是在线圈中加入磁性材质制成的元件,可以增大电感的大小。
空心电感是指线圈中没有铁芯的电感元件,用于高频电路中。
变压器是一种通过电磁感应来改变电压的电感元件。
四、电感的特性电感具有多种特性,包括电感大小、频率特性、饱和电感、损耗和温升等。
电感大小和匝数、磁性材料的种类和尺寸、空气磁路的长度及其截面积等因素有关。
电感的频率特性是指在不同频率下,电感的大小是否变化。
饱和电感是指在磁通量达到一定数值时,电感值几乎不再增加。
电感还会产生一定的损耗和温升,这与导体的电阻和磁性材料的损耗有关。
五、电感的参数电感的参数包括电感值、电感容抗、损耗、品质因数等。
电感值是电感的大小,通常用亨利(H)作为单位。
电感容抗是指电感对交流电流的阻抗,它随着频率的增加而增大。
损耗是指电感在工作过程中的能量损耗,这主要是由于导体的电阻和磁性材料的损耗所引起的。
品质因数是电感的一个重要参数,它是指电感对于能量的存储和损耗的比值,品质因数越大,电感的性能越好。
六、电感的应用电感具有广泛的应用,主要包括滤波、抑制干扰、存储能量、变压器和谐振等。
在电子电路中,电感常用于滤波电路中,可以滤除某些频率的信号,使电路获得干净的直流信号。
电子元器件基础知识—电感
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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
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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。
《电感基本知识》课件
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电感量可调,通过改变磁芯位置 或线圈匝数来调节电感量,主要 用于需要调整频率的电路中。
按工作频率分类
高频电感器
工作频率较高,一般在1MHz以上,主要用于高频电路中,如调谐器、振荡器等 。
低频电感器
工作频率较低,一般在1MHz以下,主要用于低频电路中,如电源滤波器、音频 滤波器等。
按导磁体性质分类
03
CHAPTER
电感的基本特性
电感的电压-电流关系
总结词
电感的电压和电流之间的关系是线性关 系,即电压增加时,电流也会相应增加 。
VS
详细描述
当电感线圈中的电流发生变化时,会产生 感应电动势,阻碍电流的变化。感应电动 势与线圈的匝数和磁通量的变化率成正比 ,因此,电感的电压与电流之间的关系是 线性的。
磁芯材料
根据电感器的性能要求,选择合 适的磁芯材料,如铁氧体、硅钢
等。
磁芯形状与尺寸
根据设计要求,确定合适的磁芯 形状和尺寸,以满足电感值的精
度和稳定性要求。
装配工艺
采用适当的装配工艺,确保磁芯 与绕线的紧密结合,以提高电感
器的电气性能和稳定性。
检测与包装
检测方法
采用合适的检测方法,如电桥法、阻抗分析法等,对电感器的电 气性能进行检测。
《电感基本知识》ppt课件
目录
CONTENTS
• 电感的基本概念 • 电感的分类 • 电感的基本特性 • 电感的应用 • 电感的制作工艺 • 电感的未来发展
01
CHAPTER
电感的基本概念
电感的定义
总结词
电感是一种电子元件,能够存储磁场能量。
详细描述
电感通常由线圈绕在磁芯上制成,当电流通过线圈时,会在磁芯中产生磁场, 从而存储磁场能量。电感在电路中起到滤波、振荡、延迟和陷波等作用。
电感知识点总结归纳
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电感知识点总结归纳电感是电路中常见的元件之一,它是利用电流在线圈周围产生的磁场来存储能量的器件。
在电路中,电感可以起到隔直通交的作用,也可以用来调节频率,滤波等功能。
下面对电感的基本知识点进行总结归纳。
一、电感的基本概念1. 电感的定义电感是指当通过一个线圈的电流变化时,线圈周围会产生一个磁场,这个磁场会导致线圈内产生电动势,从而存储电能的元件。
2. 电感的单位电感的单位是亨利(H),符号是L。
1H等于1秒内通过1安培的电流,产生1伏的电动势。
3. 电感的符号在电路图中,电感通常用一个卷绕线圈的图形表示,符号如下:4. 电感的公式电感的大小与线圈的结构和材料有关,一般的电感公式为:L = N^2 * μ0 * A / l其中,L为电感的大小,N为线圈的匝数,μ0是真空中的磁导率,A是线圈的截面积,l 是线圈的长度。
二、电感的特性1. 自感和互感当电流在一个线圈中流过时,线圈内部就会产生一个磁场,这个磁场会导致线圈内部产生电动势,称之为自感。
而当两个线圈靠近时,一个线圈的电流变化也会引起另一个线圈内部产生电动势,这种现象称之为互感。
2. 电感的能量存储电感存储的能量可以用下面的公式表示:W = 1/2 * L * I^2其中,W为存储的能量,L为电感的大小,I为通过电感的电流。
3. 电感的频率特性电感在电路中还有一个重要的特性就是对于交流电的特性。
在交流电路中,电感会通过对交流电的阻抗来改变电路中电流的大小和相位。
三、电感在电路中的应用1. 隔直通交电感在电路中最常见的用途就是起到隔直通交的作用。
在直流电路中,电感可以阻止电流急剧变化,起到平滑电流的作用;在交流电路中,电感可以通过对交流电的阻抗影响来改变电路中电流的大小和相位。
2. 电感的滤波作用电感在电路中还可以用来进行滤波,通过对交流电的阻抗影响,可以滤除特定频率的交流信号,起到滤波的作用。
3. 电感的频率调节和谐振电感在电路中还可以用来进行频率调节和谐振。
电感讲解及选取技巧
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电感讲解及选取技巧电感是电路中常用的电子元件之一,它主要用于储存和传递电能。
通过电感产生的磁通量产生的感应电动势,可以使电感具有储存能量的特性。
在实际应用中,电感有多种类型和参数,选取适合的电感对电路性能至关重要。
下面将介绍电感的基本原理、常见类型以及选取技巧。
一、电感的基本原理电感是利用线圈(或绕组)中的电流通过线圈产生的磁通量产生的感应电动势来储存和传递电能。
根据法拉第电磁感应定律,当通过线圈的电流发生变化时,会在线圈中产生感应电动势,这个感应电动势会阻碍电流的变化。
简而言之,电感通过存储磁场能量来储存和传递电能。
二、电感的类型1.铁芯电感:线圈绕在铁芯上,用来增加磁通量和电感值。
铁芯电感具有较高的能量储存和较小的尺寸,适用于高能量要求的应用。
2.空心电感:无铁芯,由线圈直接绕在空心线圈上。
空心电感具有较小的电感值,适合低能量应用。
3.自支撑电感:无铁芯,线圈绕在一起并连接,形成自支撑结构。
自支撑电感具有较高的电感值和自阻抗,适合高频应用。
三、电感的选取技巧1.电感值的选取:根据电路要求和电感器的特性来选择合适的电感值。
一般来说,大电感值可用于低频电路和能量储存,小电感值可用于高频电路和信号传输。
在选择电感值时,还要考虑电感器的容忍电流和最大磁通量等参数。
2.额定电流的选取:根据电路设计的最大电流来选择合适的额定电流。
电感器的额定电流是指在额定条件下能稳定工作的电感器。
过大或者过小的额定电流都可能导致电感器失效或电容上升温度过高。
3.尺寸和封装:根据实际应用的空间限制和布局要求来选择合适的尺寸和封装形式。
电感器的尺寸和封装形式会对电感值、电容和自阻抗等参数产生影响。
4.频率特性和损耗:根据电路工作频率和损耗要求来选择合适的电感器。
电感器的频率特性和损耗会对电路性能产生影响,所以需要在选取时进行合理的考虑。
5.价格和供应:根据预算和可获得的供应来选择合适的电感器。
不同品牌和型号的电感器价格可能会有很大差异,同时是否能够长期供应也是选取时需要考虑的因素之一综上所述,电感作为一种常见的电子元件,在电路中起着重要的作用。
电感的基本知识
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电感的基本知识
电感,又称为电感器或电感元件,是一种用来储存电磁能量的被动元件。
它由线圈或线圈组成,通常由绝缘电线绕成,并带有铁芯。
电感的基本知识包括以下几个方面:
1. 电感的定义:电感是指导线的螺线管状线圈中,由于通过的电流发生变化时,所产生的自感电动势。
2. 电感的单位:SI单位中,电感的单位是亨利(H)。
3. 自感电感和互感电感:根据电流变化的关系可以分为自感电感和互感电感。
自感电感是指电流变化时,线圈自身产生的感应电势,而互感电感是指线圈之间的相互作用所产生的感应电势。
4. 电感的作用:电感器在电路中可以用来调节电流大小和方向,储存电磁能量,滤波和隔离电路。
5. 电感的特性:电感器的特性主要包括电感值、电感的频率特性和失真。
6. 电感的计算:根据电感器的结构和材料,可以通过计算电感器的匝数、线圈长度、线径、层间间隔等参数来计算电感值。
7. 使用注意事项:在使用电感器时,需要注意避免超过电感器
的额定电流和电压,防止过热和烧坏。
总的来说,电感是一种储存电磁能量的被动元件,在电路中具有重要的应用。
电动机电感的基础知识
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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。
电子基础知识-电感
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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。
电感基础知识
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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
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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。
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【第1讲】电感概要
• 【导读】电感是一种能将电能通过磁通量 的形式储存起来的被动电子元件。通常为 导线卷绕的样子,当有电流通过时,会从 电流流过方向的右边产生磁场。
• 电感值的计算公式如下所示。卷数越多, 磁场越强。同时,横截面积变大,或改变 磁芯都能够使磁场增强。
• 那么让我们来看看将交流电流过电感会发生什么 变化吧。 交流电是指随时间推移电流大小和方向 会发生周期性变化的电流。当交流电通过电感时, 电流产生的磁场将其他的绕线切隔,因而产生反 向电压,从而阻碍电流变 化。特别是当电流突然 增加时,和电流相反方向的,即电流减少方向的 电动势会产生,来阻碍电流的增加。反之当电流 减少时,述高频电路用电感器 的特点,就能够用于各种高频电路。
【第3讲】 电感器的作用2"功率电感器"
• 【导读】由于电感器有着各种各样的用途,因此其产品也 随用途不同而各种各样。在上一次的讲座中我们对高频电 感器做了解说,这次我们将针对电源电路专用电感器进行 解说。 • 用于电源电路中的电感器的主要用途有“变换电压用”及 “扼流用”,并被用于各种电子设备中。
• 说起高频电路用电感器,顾名思义,就是 用于几十MHz到几十GHz的高频带的电感。 因为Q值(Quality factor)的要求较高, 所以一般是空芯结构,主要用于手机及无 线LAN等移动通信设备等高频电路。 • 表.1 手机电路块中各电感器的用途例
• ◆绕线结构的特点 • 所谓绕线构造,是在氧化铝芯上将铜线绕成螺旋状。 • 与积层、薄膜方式相比,绕线结构能够用粗线绕制线 圈,具备下列特点。 • 1) 能够实现低直流阻抗 • 2) Q(Quality factor)非常高 • 3) 能够对应大电流 • 利用该特点,可以在Q值要求较高的天线、PA(power amplifier,功率放大器)电路中用于耦合及 IF(intermediate frequency中频)回路的共振。 • 村田的对应产品:LQW04AN/15AN/18AN系列
• ◆积层结构的特点 • 所谓积层结构,是将陶瓷材料及线圈导体层压成一体的单 片结构。与绕线结构相比,能够实现小型化、低成本化。 • 虽然Q值比绕线结构要低,但L值偏差、额定电流、大小、 价格等整体的平衡性较好,用途也较为广泛。 • 适用于移动通信设备的RF(radio frequency 射频)电路 的耦合、扼流以及共振等各类用途。 • 村田的对应产品:LQG15HN/15HS/LQG18HN系列 •
• ◆薄膜结构的特点 • 薄膜结构也是采用积层构造,在制作线圈上采用村田独自 的微细加工技术,是一种实现了高精度陶瓷材料的贴片电 感器。 • 线圈的制作精度非常高,具有如下特点。 • 1)即便是0603规格的小型贴片电感,也能够实现高 性能的电气特性 • 2)能够实现稳定电感值及细小电感值的阶跃响应 • 3)高Q、高SRF • 因此,该电感符合移动通信设备的小型、轻量化趋势,适 用于需要偏差较小及较高Q值的RF电路的耦合及共振。 • 村田的对应产品:LQP03TN/LQP02TN系列
• 如上所述,电源电路专用电感器按照其特 征被应用于各种不同的市场及领域
【第4讲】电感的构造
• 【导读】本栏目介绍电感器的基础知识。 前面两讲中我们主要对高频电感器及电源 电感器进行了介绍。这里,我们将介绍不 同电感器构造的特性差异及其用途。电感 器构造主要分为绕线型、叠层型、薄膜型。
• 本章将介绍村田各高频电感器构造的各种特性差 异及其构造的使用方法。图示本公司的高频线圈 和1005尺寸的各种结构 (绕线型、叠层型) 的Q值 的频率特性。如图1所示,绕线型的特点是Q值远 高于叠层型。薄膜型的特点是有小型的0603尺寸、 0402尺寸商品,Q值高于同行业其他公司采用的 叠层法。 (图2)
• 表1 电源电路专用电感器的用途与作用 • 村田公司推出了绕线型电感和叠层型两种构造的电源电路 专用的电感器产品。接下来就为大家简单介绍一下这两种 产品的不同特征。
• ◆绕线型电感器的特征 • 绕线型电感器是将铜线以螺旋状绕于铁氧体材料的磁芯上。 此外,村田公司的许多电源电路专用电感器产品在绕于铁 氧体磁芯上的铜线外面再添加了一层树脂保护层。而树脂 保护层的目的则是为了提高产品强度以及形成一个简易的 闭合磁路等。 • 如果用于大电流或高感应系数时,绕线型电感器具有一定 的好优势。产品的主要用途有手机、TV、HDD、数码相 机等各种各样。 • <村田公司的对象产品> • LQH-P,LQH2MC系列(变换电压用) • LQH31C/32C/43C/55D/66S系列、 • LQW18C系列(扼流线圈用)
• 若电流的方向逆转,反向电压也同样会产生。在 电流被反向电压阻碍之前,电流的流向会发生逆 转,因而电流就无法流过。 • 另一方面,直流电由于电流不会发生变化,就不 会发生反向电压,也没有发生短路的危险。也就 是说,电感器是可以让直流电通过,而通不过交 流电的元器件。
• 电能以磁能的形式存储 • 使直流电通过而交流电无法通过 • 利用电感的这种特性可应用于各种用途。 世界上有许多种电感,下一期我们将介绍 各种电感最适合于何种用途。
【第2讲】 电感器的作用1" 高频电感器"
• 【导读】电感器有多种使用方法,根据其 使用方法,市场上也出现了各种电感产品。 贴片电感器按照用途大致划分为三类,分 别是高频电路用电感器、电源电感器(功 率电感器)、一般电路用电感,我们能够 向客户提供符合需求的贴片电感器。 • 本次,我们向大家介绍其中的高频电路用 电感器。
• ◆叠层型片状电感器的特征 • 叠层型片状电感器是将陶瓷材料及磁芯导体层层 堆积并一体化后的单晶片电感。 • 比起绕线型电感,单晶片电感除了体积小、厚度 薄以外,还能降低生产成本。随着开关频率的不 断提升,主要应用于手机产品的电压变换专用单 晶片电感器的需求预计将会进一步加大。 • <村田公司的对象产品> • LQM-P系列(变换电压用) • LQM-F系列(扼流圈用)