電感基礎知識總結
一、電感器的(de)定義
1.1 電感的(de)定義： 電感是導線内通(tōng)過交流電流時(shí)，在導線的(de)内部及其周圍産生交變磁通(tōng)，導線的(de)磁通(tōng)量與生産此磁通(tōng)的(de)電流之比。當電感中通(tōng)過直流電流時(shí)，其周圍隻呈現固定的(de)磁力線，不随時(shí)間而變化(huà)；可(kě)是當在線圈中通(tōng)過交流電流時(shí)，其周圍将呈現出随時(shí)間而變化(huà)的(de)磁力線。根據法拉弟(dì)電磁感應定律－磁生電來(lái)分(fēn)析，變化(huà)的(de)磁力線在線圈*産生感應電勢，此感應電勢相當于一個(gè)“新電源”。當形成閉合回路時(shí)，此感應電勢就要産生感應電流。由楞次定律知道感應電流所産生的(de)磁力線總量要力圖阻止原來(lái)磁力線的(de)變化(huà)的(de)。由于原來(lái)磁力線變化(huà)來(lái)源于外加交變電源的(de)變化(huà)，故從客觀效果看，電感線圈有阻止交流電路中電流變化(huà)的(de)特性。電感線圈有與力學中的(de)慣性相類似的(de)特性，在電學上取名爲“自感應”，通(tōng)常在拉開閘刀(dāo)開關或接通(tōng)閘刀(dāo)開關的(de)瞬間，會發生火花，這(zhè)就是自感現象産生很高(gāo)的(de)感應電勢所造成的(de)。總之，當電感線圈接到交流電源上時(shí)，線圈内部的(de)磁力線将随電流的(de)交變而時(shí)刻在變化(huà)著(zhe)，緻使線圈不斷産生電磁感應。這(zhè)種因線圈本身電流的(de)變化(huà)而産生的(de)電動勢，稱爲“自感電動勢”。由此可(kě)見，電感量隻是一個(gè)與線圈的(de)圈數、大(dà)小形狀和(hé)介質有關的(de)一個(gè)參量，它是電感線圈慣性的(de)量度而與外加電流無關。 1.2 電感線圈與變壓器 電感線圈：導線中有電流時(shí)，其周圍即建立磁場(chǎng)。通(tōng)常我們把導線繞成線圈，以增強線圈内部的(de)磁場(chǎng)。電感線圈就是據此把導線（漆包線、紗包或裸導線）一圈靠一圈（導線間彼此互相絕緣）地繞在絕緣管（絕緣體、鐵芯或磁芯）上制成的(de)。一般情況，電感線圈隻有一個(gè)繞組。變壓器：電感線圈中流過變化(huà)的(de)電流時(shí)，不但在自身兩端産生感應電壓，而且能使附近的(de)線圈中産生感應電壓，這(zhè)一現象叫互感。兩個(gè)彼此不連接但又靠近，相互間存在電磁感應的(de)線圈一般叫變壓器。 1.3電感的(de)符号與單位 電感符号：L 電感單位：亨(H)、毫亨(mH)、微亨(uH)，1H=103mH=106uH。 電感量的(de)标稱：直标式、色環标式、無标式 電感方向性：無方向 檢查電感好壞方法：用(yòng)電感測量儀測量其電感量；用(yòng)萬用(yòng)表測量其通(tōng)斷，理(lǐ)想的(de) 電感電阻很小，近乎爲零。 1.4 電感的(de)分(fēn)類： 按電感形式分(fēn)類：固定電感、可(kě)變電感。 按導磁體性質分(fēn)類：空芯線圈、鐵氧體線圈、鐵芯線圈、銅芯線圈。 按工作性質 分(fēn)類：天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、偏轉線圈。 按繞線結構 分(fēn)類：單層線圈、多(duō)層線圈、蜂房(fáng)式線圈。 按工作頻(pín)率 分(fēn)類：高(gāo)頻(pín)線圈、低頻(pín)線圈。 按結構特點 分(fēn)類：磁芯線圈、可(kě)變電感線圈、色碼電感線圈、無磁芯線圈等。
二、電感的(de)作用(yòng) 基本作用(yòng)：濾波、振蕩、延遲、陷波等 形象說法：“通(tōng)直流，阻交流” 細化(huà)解說：在電子線路中，電感線圈對(duì)交流有限流作用(yòng)，它與電阻器或電容器能組 成高(gāo)通(tōng)或低通(tōng)濾波器、移相電路及諧振電路等；變壓器可(kě)以進行交流耦合、變壓、變流和(hé)阻抗變換等。 由感抗XL=2πf L知,電感L越大(dà)，頻(pín)率f越高(gāo)，感抗就越大(dà)。該電感器兩端電壓的(de)大(dà)小與電感L成正比，還(hái)與電流變化(huà)速度△i/△t成正比，這(zhè)關系也(yě)可(kě)用(yòng)下(xià)式表示：電感線圈也(yě)是一個(gè)儲能元件，它以磁的(de)形式儲存電能，儲存的(de)電能大(dà)小可(kě)用(yòng)下(xià)式表示：WL=1/2 Li2。可(kě)見，線圈電感量越大(dà)，流過越大(dà)，儲存的(de)電能也(yě)就越多(duō)。電感在電路最常見的(de)作用(yòng)就是與電容一起，組成LC濾波電路。我們已經知道，電容具有“阻直流，通(tōng)交流”的(de)本領，而電感則有“通(tōng)直流，阻交流”的(de)功能。如果把伴有許多(duō)幹擾信号的(de)直流電通(tōng)過LC濾波電路（如圖），那麽，交流幹擾信号将被電容變成熱(rè)能消耗掉；變得(de)比較純淨的(de)直流電流通(tōng)過電感時(shí)，其中的(de)交流幹擾信号也(yě)被變成磁感和(hé)熱(rè)能，頻(pín)率較高(gāo)的(de)最容易被電感阻抗，這(zhè)就可(kě)以抑制較高(gāo)頻(pín)率的(de)幹擾信号。C濾波電路在線路闆電源部分(fēn)的(de)電感一般是由線徑非常粗的(de)漆包線環繞在塗有各種顔色的(de)圓形磁芯上。而且附近一般有幾個(gè)高(gāo)大(dà)的(de)濾波鋁電解電容，這(zhè)二者組成的(de)就是上述的(de)LC濾波電路。另外，線路闆還(hái)大(dà)量采用(yòng)“蛇行線＋貼片钽電容”來(lái)組成LC電路，因爲蛇行線在電路闆上來(lái)回折行，也(yě)可(kě)以看作一個(gè)小電感。 三、電感的(de)主要特性參數
2.1 電感量L 電感量L表示線圈本身固有特性，與電流大(dà)小無關。除專門的(de)電感線圈（色碼電感）外，電感量一般不專門标注在線圈上，而以特定的(de)名稱标注。
2.2 感抗XL 電感線圈對(duì)交流電流阻礙作用(yòng)的(de)大(dà)小稱感抗XL，單位是歐姆。它與電感量L和(hé)交流電頻(pín)率f的(de)關系爲XL=2πf L
2.3 品質因素Q 品質因素Q是表示線圈質量的(de)一個(gè)物(wù)理(lǐ)量，Q爲感抗XL與其等效的(de)電阻的(de)比值，即：Q=XL/R。線圈的(de)Q值愈高(gāo)，回路的(de)損耗愈小。線圈的(de)Q值與導線的(de)直流電阻，骨架的(de)介質損耗，屏蔽罩或鐵芯引起的(de)損耗，高(gāo)頻(pín)趨膚效應的(de)影(yǐng)響等因素有關。線圈的(de)Q值通(tōng)常爲幾十到幾百。采用(yòng)磁芯線圈，多(duō)股粗線圈均可(kě)提高(gāo)線圈的(de)Q值。
2.4 分(fēn)布電容 線圈的(de)匝與匝間、線圈與屏蔽罩間、線圈與底版間存在的(de)電容被稱爲分(fēn)布電容。分(fēn)布電容的(de)存在使線圈的(de)Q值減小，穩定性變差，因而線圈的(de)分(fēn)布電容越小越好。采用(yòng)分(fēn)段繞法可(kě)減少分(fēn)布電容。
2.5 允許誤差：電感量實際值與标稱之差除以标稱值所得(de)的(de)百分(fēn)數。
2.6 标稱電流：指線圈允許通(tōng)過的(de)電流大(dà)小，通(tōng)常用(yòng)字母A、B、C、D、E分(fēn)别表示， 标稱電流值爲50mA、150mA、300mA、700mA、1600mA。 四、常用(yòng)電感線圈
3.1 單層線圈 單層線圈是用(yòng)絕緣導線一圈挨一圈地繞在紙筒或膠木(mù)骨架上。如晶體管收音(yīn)機中波天線線圈。
3.2 蜂房(fáng)式線圈 如果所繞制的(de)線圈，其平面不與旋轉面平行，而是相交成一定的(de)角度，這(zhè)種線圈稱爲蜂房(fáng)式線圈。而其旋轉一周，導線來(lái)回彎折的(de)次數，常稱爲折點數。蜂房(fáng)式繞法的(de)優點是體積小，分(fēn)布電容小，而且電感量大(dà)。蜂房(fáng)式線圈都是利用(yòng)蜂房(fáng)繞線機來(lái)繞制，折點越多(duō)，分(fēn)布電容越小
3.3 鐵氧體磁芯和(hé)鐵粉芯線圈 線圈的(de)電感量大(dà)小與有無磁芯有關。在空芯線圈中插入鐵氧體磁芯，可(kě)增加電感量和(hé)提高(gāo)線圈的(de)品質因素。
3.4 銅芯線圈 銅芯線圈在超短波範圍應用(yòng)較多(duō)，利用(yòng)旋動銅芯在線圈中的(de)位置來(lái)改變電感量，這(zhè)種調整比較方便、耐用(yòng)。
3.5 色碼電感線圈 是一種高(gāo)頻(pín)電感線圈，它是在磁芯上繞上一些漆包線後再用(yòng)環氧樹脂或塑料封裝而成。它的(de)工作頻(pín)率爲10KHz至200MHz，電感量一般在0.1uH到3300uH之間。色碼電感器是具有固定電感量的(de)電感器，其電感量标志方法同電阻一樣以色環來(lái)标記。其單位爲uH。 限制交流電通(tōng)過的(de)線圈稱阻流圈，分(fēn)高(gāo)頻(pín)阻流圈和(hé)低頻(pín)阻流圈。 3.7 偏轉線圈 偏轉線圈是電視機掃描電路輸出級的(de)負載，偏轉線圈要求：偏轉靈敏度高(gāo)、磁場(chǎng)均勻、Q值高(gāo)、體積小、價格低。 五、 電感的(de)型号、規格及命名。 國内外有衆多(duō)的(de)電感生産廠家，其中名牌廠家有SAMUNG、PHI、TDK、AVX、 VISHAY、NEC、KEMET、ROHM等。
5.1 片狀電感
電感量：10NH~1MH
材料：鐵氧體 繞線型 陶瓷疊層
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 m 1210=3.2mm*2.5mm
5.2 功率電感
電感量：1NH~20MH 帶屏蔽、不帶屏蔽
尺寸：SMD43、SMD54、SMD73、SMD75、SMD104、SMD105；RH73/RH74/ RH104R/RH105R/RH124；CD43/54/73/75/104/105；
5.3 片狀磁珠
種類：CBG（普通(tōng)型）
阻抗：5Ω~3KΩ CBH（大(dà)電流）
阻抗：30Ω~120Ω CBY（尖峰型）
阻抗：5Ω~2KΩ 規格：0402/0603/0805/1206/1210/1806（貼片磁珠）
規格：SMB302520/SMB403025/SMB853025（貼片大(dà)電流磁珠）
5.4 插件磁珠 規格：RH3.5 5.5 色環電感
電感量：0.1uH~22MH
尺寸：0204、0307、0410、0512
豆形電感：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 立式電感
電感量：0.1uH~3MH
規格：PK0455/PK0608/PK0810/PK0912
5.7 軸向濾波電感
規格：LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019
電感量：0.1uH-10mH。
額定電流：65mA~10A。
Q值高(gāo)，價位一般較低，自諧振頻(pín)率高(gāo)。
5.8 磁環電感 規格：TC3026/TC3726/TC4426/TC5026 尺寸（單位mm）：
3. 25~15. 88 5.9 空氣芯電感 空氣芯電感爲了(le)取得(de)較大(dà)的(de)電感值，往往要用(yòng)較多(duō)的(de)漆包線繞成，而爲了(le)減少電感本身的(de)線路電阻對(duì)直流電流的(de)影(yǐng)響，要采用(yòng)線徑較粗的(de)漆包線。但在一些體積較少的(de)産品中，采用(yòng)很重很大(dà)的(de)空氣芯電感不太現實，不但增加成本，而且限制了(le)産品的(de)體積。爲了(le)提高(gāo)電感值而保持較輕的(de)重量，我們可(kě)以在空氣芯電感中插入磁心、鐵心，提 高(gāo)電感的(de)自感能力，借此提高(gāo)電感值。目前，在計算(suàn)機中，絕大(dà)部分(fēn)是磁心電感。
六、常見的(de)磁芯磁環 鐵粉芯系列 材質有：-2材（紅/透明(míng)）、-8材（黃(huáng)/紅）、-18材（綠(lǜ)/紅）、-26材（黃(huáng)/白）、-28材（灰/綠(lǜ)）、-33材（灰/黃(huáng)）、-38材（灰/黑(hēi)）、-40材（綠(lǜ)/黃(huáng)）、-45材（黑(hēi)色）、-52材（綠(lǜ)/藍）；尺寸：外徑大(dà)小從30到400D（注解：外徑從7.8mm到102mm）。 鐵矽鋁系列 主要u值有：60、75、90、125；尺寸：外徑大(dà)小從3.5mm到77.8mm。兩種産品的(de)規格除了(le)主要的(de)環形外，另有E形，棒形等，還(hái)可(kě)以根據客戶提供的(de)各項參數定做(zuò)。它們廣泛應用(yòng)于計算(suàn)機主機闆，計算(suàn)機電源，電源供應器，手機充電器，燈飾變壓調光(guāng)器，不間斷電源（UPS），各種家用(yòng)電器控制闆等。 七、電感在使用(yòng)過程中要注意的(de)事項 7.1電感使用(yòng)的(de)場(chǎng)合 潮濕與幹燥、環境溫度的(de)高(gāo)低、高(gāo)頻(pín)或低頻(pín)環境、要讓電感表現的(de)是感性，還(hái)是阻抗特性等，都要注意。 7.2電感的(de)頻(pín)率特性 在低頻(pín)時(shí)，電感一般呈現電感特性，既隻起蓄能，濾高(gāo)頻(pín)的(de)特性。但在高(gāo)頻(pín)時(shí)，它的(de)阻抗特性表現的(de)很明(míng)顯。有耗能發熱(rè)，<