发布时间:2013-01-28 阅读量:1998 来源: 我爱方案网 作者:
电感器在阻流、信号隔离、滤波、陷波方面有很大的功用,因而在电子线路中应用广泛,是实现振荡、调谐、耦合、滤波、延迟、偏转的主要元件之一。
电感器
电感器是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。电感器的结构类似于变压器,但只有一个绕组。电感器具有一定的电感,它只阻止电流的变化。如果电感器中没有电流通过,则它阻止电流流过它;如果有电流流过它,则电路断开时它将试图维持电流不变。电感器又称扼流器、电抗器、动态电抗器。
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电感器
电感器用绝缘导线绕制的各种线圈称为电感。用导线绕成一匝或多匝以产生一定自感量的电子元件,常称电感线圈或简称线圈。电感器在电子线路中应用广泛,为实现振荡、调谐、耦合、滤波、延迟、偏转的主要元件之一。为了增加电感量、提高Q值并缩小体积,常在线圈中插入磁芯。在高频电子设备中,印制电路板上一段特殊形状的铜皮也可以构成一个电感器,通常把这种电感器称为印制电感或微带线。在电子设备中,经常可以看到有许多磁环与连接电缆构成一个电感器(电缆中的导线在磁环上绕几圈作为电感线圈),它是电子电路中常用的抗干扰元件,对于高频噪声有很好的屏蔽作用,故被称为吸收磁环,由于通常使用铁氧体材料制成,所以又称铁氧体磁环(简称磁环)。
最原始的电感器是1831年英国M.法拉第用以发现电磁感应现象的铁芯线圈。1832年美国的J.亨利发表关于自感应现象的论文。人们把电感量的单位称为亨利,简称亨。19世纪中期,电感器在电报、电话等装置中得到实际应用。1887年德国的H.R.赫兹,1890年美国N.特斯拉在实验中所用的电感器都是非常著名的,分别称为赫兹线圈和特斯拉线圈。
电感器的作用
电感器在电子线路中应用广泛,为实现振荡、调谐、耦合、滤波、延迟、偏转的主要元件之一,在电路中主要起到滤波、振荡、延迟、陷波等作用,还有筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等作用。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。电容具有“阻直流,通交流”的特性,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。
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LC滤波电路
电感线圈阻流作用:
电感线圈线圈中的自感电动势总是与线圈中的电流变化抗。电感线圈对交流电流有阻碍作用,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,电感器主要可分为高频阻流线圈及低频阻流线圈。
电感器的调谐与选频作用:
电感线圈与电容器并联可组成LC调谐电路。即电路的固有振荡频率f0与非交流信号的频率f相等,则回路的感抗与容抗也相等,于是电磁能量就在电感、电容来回振荡,这LC回路的谐振现象。谐振时电路的感抗与容抗等值又反向,回路总电流的感抗最小,电流量最大(指 f="f0"的交流信号),LC谐振电路具有选择频率的作用,能将某一频率f的交流信号选择出来。
电感器基本性能参数
电感器的基本参数有电感量、品质因数、固有电容量、稳定性、通过的电流量和使用频率等。
(1)标称电感量:电感器上标注的电感量的大小。表示线圈本身固有特性,主要取决于线圈的圈数,结构及绕制方法等,与电流大小无关,反映电感线圈存储磁场能的能力,也反映电感器通过变化电流时产生感应电动势的能力,单位为亨(H)。
(2)允许误差:电感的实际电感量相对于标称值的最大允许偏差范围称为允许误差。
(3)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。
(4)品质因素Q: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值通常为几十到一百。
(5)额定电流:额定电流是指能保证电路正常工作的工作电流。
(6)标称电
(7)分布电容(寄生电容)
电感器应用领域
小型电感器在手机、数字机顶盒、蓝牙耳机、液晶电视、汽车电子、工业控制等领域,应用广泛,存在着巨大的市场潜力。仅就片式电感器而言,2007年的市场需求量达到3,000亿只以上,价值约300亿元人民币。随着市场的不断细分,逐步出现了多种针对特定应用领域的小型电感器。在数据系统和工业电子应用中,负载点电源的需求量大增,为大功率、小尺寸的电感带来了发展机遇。
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电感器在电子线路中的广泛应用
TDKMLK1005S3N9S、MLF1608A100KT等型号的积层电感,广泛应用于高频环境,市场销售情况良好;而应用于蓝牙耳机、无线网卡之类的带通滤波器、平衡/非平衡变压器的TDKHHM1517、HHM1520,也有着广阔的市场前景。
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