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5-4实验2拓展-电容电感知识

电容器

电容,电容器的简称,是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路等方面。

耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路等方面。

折叠实际应用

电子制作中需要用到各种各样的电容器,它们在电路中分别起着不同的作用。顾名思义,电容器就是“储存电荷的容器”。尽管电容器品种繁多,但它们的基本结构和原理是相同的。两片相距很近的金属中间被某物质(固体、气体或液体)所隔开,就构成了电容器。两片金属称为极板,中间的物质叫做介质。电容器也分为容量固定的与容量可变的。但常见的是固定容量的电容,最多见的是电解电容和瓷片电容。

不同的电容器储存电荷的能力也不相同。规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存的电荷量称为该电容器的电容量。

在电子线路中,电容用来通过交流而阻隔直流,也用来存储和释放电荷以充当滤波器,平滑输出脉动信号。小容量的电容,通常在高频电路中使用,如:收音机、发射机和振荡器中。大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用。而且还有一个特点,一般1μF以上的电容均为电解电容,而1μF以下的电容多为瓷片电容,当然也有其他的,如:独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。电解电容有个铝壳,里面充满了电解质,并引出两个电极,作为正(+)、负(-)极,与其它电容器不同,它们在电路中的极性不能接错,而其他电容则没有极性。

把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上,过一会儿即使把电源断开,两个引脚间仍然会有残留电压,电容器储存了电荷。电容器极板间建立起电压,积蓄起电能,这个过程称为电容器的充电。充好电的电容器两端有一定的电压。电容器储存的电荷向电路释放的过程,称为电容器的放电。

电子电路中,只有在电容器充电过程中,才有电流流过,充电过程结束后,电容器是不能通过直流电的,在电路中起着“隔直流”的作用。电路中,电容器常被用作耦合、旁路、滤波等,都是利用它“通交流,隔直流”的特性。交流电不仅方向往复交变,它的大小也在按规律变化。电容器接在交流电源上,电容器连续地充电、放电,电路中就会流过与交流电变化规律一致(相位不同)的充电电流和放电电流。

电容器的选用涉及到很多问题。首先是耐压的问题。加在一个电容器的两端的电压超过了它的额定电压,电容器就会被击穿损坏。一般电解电容的耐压分档为Φ6.3V、Φ10V、Φ16V、Φ25V、Φ50V等。

电容作用

电容器的基本作用就是阻直流通交流;充电和放电。但由这种基本作用所延伸出来的许多电路现象,使得电容器有着种种不同的用途,例如:在电动马达中,用它来产生相移;在照相闪光灯中,用它来产生高能量的瞬间放电。大部分主要应用在滤波电路中。

常见电容类型

耦合电容:用在耦合电路中的电容称为耦合电容,在阻容耦合放大器和其他电容耦合电路中大量使用这种电容电路,起隔直流通交流作用。

滤波电容:用在滤波电路中的电容器称为滤波电容,在电源滤波和各种滤波器电路中使用这种电容电路,滤波电容将一定频段内的信号从总信号中去除。

退耦电容,用在退耦电路中的电容器称为退耦电容,在多级放大器的直流电压供给电路中使用这种电容电路,退耦电容消除每级放大器之间的有害低频交连。

高频消振电容:用在高频消振电路中的电容称为高频消振电容,在音频负反馈放大器中,为了消振可能出现的高频自激,采用这种电容电路,以消除放大器可能出现的高频啸叫。

谐振电容:用在LC谐振电路中的电容器称为谐振电容,LC并联和串联谐振电路中都需这种电容电路。

旁路电容:用在旁路电路中的电容器称为旁路电容,电路中如果需要从信号中去掉某一频段的信号,可以使用旁路电容电路,根据所去掉信号频率不同,有全频域(所有交流信号)旁路电容电路和高频旁路电容电路。

中和电容:用在中和电路中的电容器称为中和电容。在收音机高频和中频放大器,电视机高频放大器中,采用这种中和电容电路,以消除自激。

定时电容:用在定时电路中的电容器称为定时电容。在需要通过电容充电、放电进行时间控制的电路中使用定时电容电路,电容起控制时间常数大小的作用。

积分电容:用在积分电路中的电容器称为积分电容。在电势场扫描的同步分离电路中,采用这种积分电容电路,可以从场复合同步信号中取出场同步信号。

微分电容:用在微分电路中的电容器称为微分电容。在触发器电路中为了得到尖顶触发信号,采用这种微分电容电路,以从各类(主要是矩形脉冲)信号中得到尖顶脉冲触发信号。

补偿电容:用在补偿电路中的电容器称为补偿电容,在卡座的低音补偿电路中,使用这种低频补偿电容电路,以提升放音信号中的低频信号,此外,还有高频补偿电容电路。

自举电容:用在自举电路中的电容器称为自举电容,常用的OTL功率放大器输出级电路采用这种自举电容电路,以通过正反馈的方式少量提升信号的正半周幅度。

分频电容:在分频电路中的电容器称为分频电容,在音箱的扬声器分频电路中,使用分频电容电路,以使高频扬声器工作在高频段,中频扬声器工作在中频段,低频扬声器工作在低频段。

负载电容:是指与石英晶体谐振器一起决定负载谐振频率的有效外界电容。负载电容常用的标准值有16pF、20pF、30pF、50pF和100pF。负载电容可以根据具体情况作适当的调整,通过调整一般可以将谐振器的工作频率调到标称值。

调谐电容:连接在谐振电路的振荡线圈两端,起到选择振荡频率的作用。

衬垫电容:与谐振电路主电容串联的辅助性电容,调整它可使振荡信号频率范围变小,并能显著地提高低频端的振荡频率。

中和电容:并接在三极管放大器的基极与发射极之间,构成负反馈网络,以抑制三极管极间电容造成的自激振荡。稳频电容:在振荡电路中,起稳定振荡频率的作用。

定时电容:在RC时间常数电路中与电阻R串联,共同决定充放电时间长短的电容。

加速电容:接在振荡器反馈电路中,使正反馈过程加速,提高振荡信号的幅度。

缩短电容:在UHF高频头电路中,为了缩短振荡电感器长度而串联的电容。

克拉波电容:在电容三点式振荡电路中,与电感振荡线圈串联的电容,起到消除晶体管结电容对频率稳定性影响的作用。

锡拉电容:在电容三点式振荡电路中,与电感振荡线圈两端并联的电容,起到消除晶体管结电容的影响,使振荡器在高频端容易起振。

稳幅电容:在鉴频器中,用于稳定输出信号的幅度。

预加重电容:为了避免音频调制信号在处理过程中造成对分频量衰减和丢失,而设置的RC高频分量提升网络电容。去加重电容:为了恢复原伴音信号,要求对音频信号中经预加重所提升的高频分量和噪声一起衰减掉,设置RC在网络中的电容。

移相电容:用于改变交流信号相位的电容。

反馈电容:跨接于放大器的输入与输出端之间,使输出信号回输到输入端的电容。

降压限流电容:串联在交流回路中,利用电容对交流电的容抗特性,对交流电进行限流,从而构成分压电路。

逆程电容:用于行扫描输出电路,并接在行输出管的集电极与发射极之间,以产生高压行扫描锯齿波逆程脉冲,其耐压一般在1500伏以上。

S校正电容:串接在偏转线圈回路中,用于校正显像管边缘的延伸线性失真。

自举升压电容:利用电容器的充、放电储能特性提升电路某点的电位,使该点电位达到供电端电压值的2倍。

消亮点电容:设置在视放电路中,用于关机时消除显像管上残余亮点的电容。

软启动电容:一般接在开关电源的开关管基极上,防止在开启电源时,过大的浪涌电流或过高的峰值电压加到开关管基极上,导致开关管损坏。

启动电容:串接在单相电动机的副绕组上,为电动机提供启动移相交流电压,在电动机正常运转后与副绕组断开。运转电容:与单相电动机的副绕组串联,为电动机副绕组提供移相交流电流。在电动机正常运行时,与副绕组保持串接。

基本术语

1、按照结构分三大类:固定电容器、可变电容器和微调电容器;

2、按电解质分类有:有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等;

3、按用途分有:高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器;

4、高频旁路:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器;

5、低频旁路:纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器;

6、滤波:铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器;

7、调谐:陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器;

8、高频耦合:陶瓷电容器、云母电容器、聚苯乙烯电容器;

9、低耦合:纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器;

10、小型电容:金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器、云母电容器。

安全防护

在电容充电后关闭电源,电容内的电荷仍可能储存很长的一段时间。此电荷足以产生电击,或是破坏相连结的仪器。一个抛弃式相机闪光模组由1.5V AA 干电池充电,看似安全,但其中的电容可能会充电到300V,300V 的电压产生的电击会使人非常疼痛,甚至可能致命。

许多电容的等效串联电阻(ESR)低,因此在短路时会产生大电流。在维修具有大电容的设备之前,需确认电容已经放电完毕。为了安全上的考量,所有大电容在组装前需要放电。若是放在基板上的电容器,可以在电容器旁并联一泄放电阻(bleeder

resistor)。在正常使用的,泄放电阻的漏电流小,不会影响其他电路。而在断电时,泄放电阻可提供电容放电的路径。高压的大电容在储存时需将其端子短路,以确保其

储存电荷均已放电,因为若在安装电容时,若电容突然放电,产生的电压可能会造成

危险。

大型老式的油浸电容器中含有多氯联苯(poly-chlorinated biphenyl),因此丢

弃时需妥善处理,若未妥善处理,多氯联苯会进入地下水中,进而污染饮用水。多氯

联苯是致癌物质,微量就会对人体造成影响。若电容器的体积大,其危险性更大,需

要格外小心。新的电子零件中已不含多氯联苯。

1)在高电压和强电流下工作的电容

高电压电容在超出其标称电压下工作时有可能发生灾难性的损坏。绝缘材料的故障可能会导致在充满油(通常这些油起隔绝空气的作用)的小单元产生电弧致使绝缘液

体蒸发,引起电容凸出、破裂甚至爆炸,而爆炸会将易燃的油弄的到处都是、起火、

损坏附近的设备。硬包装的圆柱状玻璃或塑料电容比起通常长方体包装的电容更容易

炸裂,而后者不容易在高压下裂开。

2) 在射频电路中和长期在强电流环境工作的电容

被用在射频电路中和长期在强电流环境工作的电容会过热,特别是电容中心的卷筒。即使外部环境温度较低,但这些热量不能及时散发出去,集聚在内部可能会迅速导致

内部高热从而导致电容损坏。

3) 在高能环境下工作的电容组

在高能环境下工作的电容组,如果其中一个出现故障,使电流突然切断,其他电容中储存的能量会涌向出故障的电容,这就即有可能出现猛烈的爆炸。

4) 高电压真空电容

高电压真空电容即使在正确的使用时也会发出一定的X射线。适当的密封、熔融(fusing)和预防性的维护会帮助减少这些潜在的危险。

其他资料

电容(或称电容量)是表现电容器容纳电荷本领的物理量。

电容从物理学上讲,它是一种静态电荷存储介质,可能电荷会永久存在,这是它的特征,它的用途较广,它是

电子、电力领域中不可缺少的电子元件。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、滤波、补偿、充放电、储能、隔直流等电路中。

命名方法

国产电容器的型号一般由四部分组成

(不适用于压敏、可变、真空电容器)。依次分别代表名称、材料、分类和序号。

第一部分:名称,用字母表示,电容器用C;

第二部分:材料,用字母表示;

第三部分:分类,一般用数字表示,个别用字母表示;

第四部分:序号,用数字表示。

选用方法

低频中使用的范围较宽,可以使用高频特性比较差的;但是在高频电路中就有很大的限制,一旦选择不当会影

响电路的整体工作状态;

一般的电源里用的有电解电容、和瓷片电容、但是在高频中就要使用云母等价格较贵的电容,就不可以使用绦

纶的电容,和电解的电容,因为它们在高频情况下会形成电感,以致影响电路的工作精度。

特性参数

允许偏差

标称电容量是标志在电容器上的电容量。

电容器实际电容量与标称电容量的偏差称误差,在允许的偏差范围称精度。

精度等级与允许误差对应关系:00(01)-±1%、0(02)-±2%、Ⅰ-±5%、Ⅱ-±10%、Ⅲ-±20%、Ⅳ-(+20%-10%)、Ⅴ-(+50%-20%)、Ⅵ-(+50%-30%)

一般电容器常用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,电解电容器用Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级,根据用途选取。

绝缘电阻

直流电压加在电容上,并产生漏电电流,两者之比称为绝缘电阻。

当电容较小时,主要取决于电容的表面状态,容量>0.1uf时,主要取决于介质的性能,绝缘电阻越大越好。

电容的时间常数:为恰当的评价大容量电容的绝缘情况而引入了时间常数,他等于电容的绝缘电阻与容量的乘积。

损耗

电容在电场作用下,在单位时间内因发热所消耗的能量叫做损耗。各类电容都规定了其在某频率范围内的损耗允许值,电容的损耗主要由介质损耗,电导损耗和电容所有金属部分的电阻所引起的。

在直流电场的作用下,电容器的损耗以漏导损耗的形式存在,一般较小,在交变电场的作用下,电容的损耗不仅与漏导有关,而且与周期性的极化建立过程有关。

频率特性

随着频率的上升,一般电容器的电容量呈现下降的规律。

大电容工作在低频电路中的阻抗较小,小电容而比较适合工作在高频环境下。

容量测定

电容器容量的简易测量方法:

其中电压表和电流表应尽可能采用精度较高的磁电系或电动系仪表。

接通电源后,应尽可能快(1-2S)记录下仪表的示值。

当电源频率为50HZ时,用下式求取被测电容器的电容量。

C=3183 I/U

式中C----被测电容器的电容量,μF,I-----电流表读数,A;U----电压表读数,V。

电感器

电感器(Inductor)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,它只阻碍电流的变化。如果电感器在没有电流通过的状态下,电路接通时它将试图阻碍电流流过它;如果电感器在有电流通过的状态下,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。

电路板上的电感器

coated wire )环绕铁氧体(ferrite)线轴制成,而有些防护电感把线圈完全置于铁氧体内。一些电感元件的芯可以调节。由此可以改变电感大小。小电感能直接蚀刻在PCB板上,用一种铺设螺旋轨迹的方法。小值电感也可用以制造晶体管同样的工艺制造在集成电路中。在这些应用中,铝互连线被经常用做传导材料。不管用何种方法,基于实际的约束应用最多的还是一种叫做"旋转子"的电路,它用一个电容和主动元件表现出与电感元件相同的特性。用于隔高频的电感元件经常用一根穿过磁柱或磁珠的金属丝构成。

折叠小型电感器

小型固定电感器通常是用漆包线在磁芯上直接绕制而成,主要用在滤波、振荡、陷波、延迟等电路中,它有密封式和非密封式两种封装形式,两种形式又都有立式和卧式两种外形结构。

1、立式密封固定电感器立式密封固定电感器采用同向型引脚,国产电感量范围为0.1~2200μH(直标在外壳上),额定工作电流为0.05~1.6A,误差范围为±5%~±10%,进口的电感量,电流量范围更大,误差则更小。进口有TDK系列色码电感器,其电感量用色点标在电感器表面。

2、卧式密封固定电感器卧式密封固定电感器采用轴向型引脚,国产有LG1.LGA、LGX等系列。

LG1系列电感器的电感量范围为0.1~22000μH(直标在外壳上)

LGA系列电感器采用超小型结构,外形与1/2W色环电阻器相似,其电感量范围为0.22~100μH(用色环标在外壳上),额定电流为0.09~0.4A。

LGX系列色码电感器也为小型封装结构,其电感量范围为0.1~10000μH,额定电流分为50mA、150mA、300mA 和1.6A四种规格。

折叠可调电感器

常用的可调电感器有半导体收音机用振荡线圈、电视机用行振荡线圈、

行线性线圈、中频陷波线圈、音响用频率补偿线圈、阻波线圈等。

1、半导体收音机用振荡线圈:此振荡线圈在半导体收音机中与可变电容器等组成本机振荡电路,用来产生一个输入调谐电路接收的电台信号高出465kHz的本振信号。其外部为金属屏蔽罩,内部由尼龙衬架、工字形磁心、磁帽及引脚座等构成,在工字磁心上有用高强度漆包线绕制的绕组。磁帽装在屏蔽罩内的尼龙架上,可以上下旋转动,通过改变它与线圈的距离来改变线圈的电感量。电视机中频陷波线圈的内部结构与振荡线圈相似,只是磁帽可调磁心。

2、电视机用行振荡线圈:行振荡线圈用在早期的黑白电视机中,它与外围的阻容元件及行振荡晶体管等组成自激振荡电路(三点式振荡器或间歇振荡器、多谐振荡器),用来产生频率为15625HZ的的矩形脉冲电压信号。

该线圈的磁心中心有方孔,行同步调节旋钮直接插入方孔内,旋动行同步调节旋钮,即可改变磁心与线圈之间的相对距离,从而改变线圈的电感量,使行振荡频率保持为15625HZ,与自动频率控制电路(AFC)送入的行同步脉冲产生同步振荡。

3、行线性线圈:行线性线圈是一种非线性磁饱和电感线圈(其电感量随着电流的增大而减小),它一般串联在行偏转线圈回路中,利用其磁饱和特性来补偿图像的线性畸变。

行线性线圈是用漆包线在"工"字型铁氧体高频磁心或铁氧体磁棒上绕制而成,线圈的旁边装有可调节的永久磁铁。通过改变永久磁铁与线圈的相对位置来改变线圈电感量的大小,从而达到线性补偿的目的。

折叠阻流电感器

阻流电感器是指在电路中用以阻塞交流电流通路的电感线圈,

它分为高频阻流线圈和低频阻流线圈。

1、高频阻流线圈:高频阻流线圈也称高频扼流线圈,它用来阻止高频交流电流通过。

高频阻流线圈工作在高频电路中,多用采空心或铁氧体高频磁心,骨架用陶瓷材料或塑料制成,线圈采用蜂房式分段绕制或多层平绕分段绕制。

2、低频阻流线圈:低频阻流线圈也称低频扼流圈,它应用于电流电路、音频电路或场输出等电路,其作用是阻止低频交流电流通过。

通常,将用在音频电路中的低频阻流线圈称为音频阻流圈,将用在场输出电路中的低频阻流线圈称为场阻流圈,将用在电流滤波电路中的低频阻流线圈称为滤波阻流圈。

低频阻流圈一般采用"E"形硅钢片铁心(俗称矽钢片铁心)、坡莫合金铁心或铁淦氧磁心。为防止通过较大直流电流引起磁饱和,安装时在铁心中要留有适当空隙

结构

电感器一般由骨架、绕组、屏蔽罩、封装材料、磁心或铁心等组成。

1、骨架骨架泛指绕制线圈的支架。一些体积较大的固定式电感器或可调式电感器(如振荡线圈、阻流圈等),大多数是将漆包线(或纱包线)环绕在骨架上,再将磁心或铜心、铁心等装入骨架的内腔,以提高其电感量。骨架通常是采用塑料、胶木、陶瓷制成,根据实际需要可以制成不同的形状。小型电感器(例如色码电感器)一般不使用骨

架,而是直接将漆包线绕在磁心上。空心电感器(也称脱胎线圈或空心线圈,多用于高频电路中)不用磁心、骨架和屏蔽罩等,而是先在模具上绕好后再脱去模具,并将线圈各圈之间拉开一定距离。

2、绕组绕组是指具有规定功能的一组线圈,它是电感器的基本组成部分。绕组有单层和多层之分。单层绕组又有密绕(绕制时导线一圈挨一圈)和间绕(绕制时每圈导线之间均隔一定的距离)两种形式;多层绕组有分层平绕、乱绕、蜂房式绕法等多种。

3、磁心与磁棒磁心与磁棒一般采用镍锌铁氧体(NX系列)或锰锌铁氧体(MX系列)等材料,它有"工"字形、柱形、帽形、"E"形、罐形等多种形状。

4、铁心铁心材料主要有硅钢片、坡莫合金等,其外形多为"E"型。

5、屏蔽罩为避免有些电感器在工作时产生的磁场影响其它电路及元器件正常工作,就为其增加了金属屏幕罩(例如半导体收音机的振荡线圈等)。采用屏蔽罩的电感器,会增加线圈的损耗,使Q值降低。

6、封装材料有些电感器(如色码电感器、色环电感器等)绕制好后,用封装材料将线圈和磁心等密封起来。封装材料采用塑料或环氧树脂等。

铜线圈

电感是导线内通过交流电流时,在导线的内部周围产生交变磁通,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;铜线圈

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。根据法拉第电磁感应定律-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磁力线的变化的。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。

代换原则:1、电感线圈必须原值代换(匝数相等,大小相同)。2、贴片电感只须大小相同即可,还可用0欧电阻或导线代换。

电感的测量

电感测量的两类仪器:RLC测量(电阻、电感、电容三种都可以测量)和电感测量仪。

电感的测量:空载测量(理论值)和在实际电路中的测量(实际值)。由于电感使用的实际电路过多,难以类举。只有在空载情况下的测量加以解说。电感量的测量步骤(RLC测量):

1、熟悉仪器的操作规则(使用说明),及注意事项。

2、开启电源,预备15-30分钟。

3、选中L档,选中测量电感量。

4、把两个夹子互夹并复位清零。

5、把两个夹子分别夹住电感的两端,读数值并记录电感量。

6、重复步骤4和步骤5,记录测量值。要有5-8个数据。

7、比较几个测量值:若相差不大(0.2uH)则取其平均值,记得电感的理论值;若相差过大(0.3uH)则重复步骤2-步骤6,直到取到电感的理论值。

不同的仪器能测量的电感参数都有一些出入。因此,做任何测量前的熟悉所使用测量仪器,了解仪器能做什么,然后按照它给你的操作说明去做即可。

折叠线路图

标注方法电感器1、直标法:在电感线圈的外壳上直接用数字和文字标出电感线圈的电感量,允许误差及最大工作电流等主要参数。

2、色标法:色标法:即用色环表示电感量,单位为mH,第一二位表示有效数字,第三位表示倍率,第四位为误差。

折叠好坏判断

1、电感测量:将万用表打到蜂鸣二极管档,把表笔放在两引脚上,看万用表的读数。

2、好坏判断:对于贴片电感此时的读数应为零,若万用表读数偏大或为无穷大则表示电感损坏。

对于电感线圈匝数较多,线径较细的线圈读数会达到几十到时几百,通常情况下线圈的直流电阻只有几欧姆。损坏表现为发烫或电感磁环明显损坏,若电感线圈不是严重损坏,而又无法确定时,可用电感表测量其电感量或用替换法来判断。

折叠注意事项

一、电感类元件,其铁心与绕线容易因温升效果产生感量变化,需注意其本体温度必须在使用规格范围内.。

二、电感器之绕线,在电流通过后容易形成电磁场。在元件位置摆放时,需注意使相临之电感器彼此远离,或绕线组互成直角,以减少相互间之感应量。

三、电感器之各层绕线间,尤其是多圈细线,亦会产生间隙电容量,造成高频信号旁路,降低电感器之实际滤波效果。

四、以仪表测试电感值与Q值时,为求数据正确,测试引线应尽量接近元件本体..

特性

电感器的特性与电容器的特性正好相反,它具有阻止交流电通过而让直流电顺利通过的特性。直流信号通过线圈时的电阻就是导线本身的电阻压降很小;当交流信号通过线圈时,线圈两端将会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍交流的通过,所以电感器的特性是通直流、阻交流,频率越高,线圈阻抗越大。电感器在电路中经常和电容器一起工作,构成LC滤波器、LC振荡器等。另外,人们还利用电感的特性,制造了阻流圈、变压器、继电器等。

通直流:指电感器对直流呈通路关态,如果不计电感线圈的电阻,那么直流电可以"畅通无阻"地通过电感器,对直流而言,线圈本身电阻很对直流的阻碍作用很小,所以在电路分析中往往忽略不计。

阻交流:当交流电通过电感线圈时电感器对交流电存在着阻碍作用,阻碍交流电的是电感线圈的感抗。

功能用途

电感器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,那么,交流干扰信号将被电感变成热能消耗掉;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。

电感器具有阻止交流电通过而让直流电顺利通过的特性,频率越高,线圈阻抗越大。因此,电感器的主要功能是对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐振电路。

作用

贴片电感,是用绝缘导线绕制而成的电磁感应元件。属于常用的电感元件。贴片电感的作用:通直流阻交流这是简单的说法,对交流信号进行隔离,滤波或与电容器,电阻器等组成谐振电路.调谐与选频电感的作用:电感线圈与电容器并联可组成LC调谐电路。贴片电感在电路中的任何电流,会产生磁场,磁场的磁通量又作用于电路上。

当贴片电感通过的电流变化时,贴片电感中产生的直流电压势将阻止电流的变化。当通过电感线圈的电流增大时,电感线圈产生的自感电动势与电流方向相反,阻止电流的增加,同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感之中;当通过电感线圈的电流减小时,自感电动势与电流方向相同,阻止电流的减小,同时释放出存储的能量,以补偿电流的减小。因此经电感滤波后,不但负载电流及电压的脉动减小,波形变得平滑,而且整流二极管的导通角增大。

电感的作用1:色环电感有阻流作用:色环电感线圈中的铜芯总是与线圈中的电流变化抗。色环电感对在电路中使用的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,色环电感主要可分为高频阻流线圈及低频阻流线圈。

电感的作用2:色环电感有调谐与选频作用:色环电感与电解电容并联可组成LC调谐电路。色环电感在谐振时电路的感抗与容抗等值又反向,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,色环电感的使用一般多不会很高,在电路中使用的色环电感一般来说多还算是比较稳定的。

电感的作用3:色环电感的最大主要用筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等作用。色环电感器的基本作用就是充电与放电,但由这种基本充放电作用所延伸出来的许多电路现象,使得色环电感有着种种不同的用途。如今色环电感已经被广大客户所运用了,小小的电感起到的作用却是不小视的。

主要参数

主要参数

电感的主要参数有电感量、允许偏差、品质因数、分布电容及额定电流等。

折叠电感量

电感量也称自感系数,是表示电感器产生自感应能力的一个物理量。

电感器电感量的大小,主要取决于线圈的圈数(匝数)、绕制方式、有无磁心及磁心的材料等等。通常,线圈圈数越多、绕制的线圈越密集,电感量就越大。有磁心的线圈比无磁心的线圈电感量大;磁心导磁率越大的线圈,电感量也越大。

电感量的基本单位是亨利(简称亨),用字母"H"表示。常用的单位还有毫亨(mH)和微亨(μH),它们之间的关系是:

1H=1000mH

1mH=1000μH

折叠允许偏差

允许偏差是指电感器上标称的电感量与实际电感的允许误差值。

一般用于振荡或滤波等电路中的电感器要求精度较高,允许偏差为±0.2%~±0.5%;而用于耦合、高频阻流等线圈的精度要求不高;允许偏差为±10%~15%。

品质因数也称Q值或优值,是衡量电感器质量的主要参数。

它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。

分布电容是指线圈的匝与匝之间,线圈与磁心之间,线圈与地之间,线圈与金属之间都存在的电容。电感器的分布电容越小,其稳定性越好。分布电容能使等效耗能电阻变大,品质因数变大。减少分布电容常用丝包线或多股漆包线,有时也用蜂窝式绕线法等。

折叠额定电流

额定电流是指电感器在允许的工作环境下能承受的最大电流值。若工作电流超过额定电流,则电感器就会因发热而使性能参数发生改变,甚至还会因过流而烧毁。

计算公式

电感量按下式计算:

线圈公式:

阻抗(ohm)=2 * 3.14159 * F(工作频率)* 电感量(H),设定需用360ohm 阻抗,因此:

电感量(H)=阻抗(ohm)÷(2*3.14159)÷ F(工作频率)=360÷(2*3.14159)÷ 7.06=8.116H

据此可以算出绕线圈数:

圈数=[电感量* { (18*圈直径(吋))+(40 * 圈长(吋))}] ÷圈直径(吋)

圈数=[8.116 * {(18*2.047) + (40*3.74)}] ÷ 2.047 = 19 圈

空心电感计算公式

空心电感计算公式:L(mH)=(0.08D.D.N.N)/(3D+9W+10H)

D--线圈直径,N--线圈匝数,d--线径,H--线圈高度,W--线圈宽度,单位分别为毫米和mH。

空心线圈电感量计算公式:

l=(0.01*D*N*N)/(L/D+0.44)

线圈电感量:l,单位:微亨;线圈直径:D,单位:cm;线圈匝数:N,单位:匝;线圈长度:L,单位:cm

频率电感电容计算公式:

l=25330.3/[(f0*f0)*c]

工作频率:f0单位:MHZ 本题f0=125KHZ=0.125

谐振电容:c单位:PF 本题建义c=500...1000pf 可自行先决定,或由Q值决定;谐振电感:l 单位:微亨

线圈电感的计算公式

1、针对环行CORE,有以下公式可利用:(IRON)

L=N2.AL L= 电感值(H)

H-DC=0.4πNI / l N= 线圈匝数(圈)

AL= 感应系数

H-DC=直流磁化力I= 通过电流(A)

l= 磁路长度(cm)

l及AL值大小,可参照Micrometal对照表。例如:以T50-52材,线圈5圈半,其L值为T50-52(表示OD为0.5英吋),经查表其AL值约为33nH

L=33(5.5)2=998.25nH≒1μH

当流过10A电流时,其L值变化可由l=3.74(查表)

H-DC=0.4πNI / l = 0.4×3.14×5.5×10 / 3.74 = 18.47 (查表后)

即可了解L值下降程度(μi%)

2、介绍一个经验公式

L=(k*μ0*μs*N2*S)/l

其中

μ0 为真空磁导率=4π*10(-7)。(10的负七次方);μs 为线圈内部磁芯的相对磁导率,空心线圈时μs=1

N2 为线圈圈数的平方;S 线圈的截面积,单位为平方米;l 线圈的长度,单位为米;

k 系数,取决于线圈的半径(R)与长度(l)的比值。计算出的电感量的单位为亨利(H)。

电感单位

电感符号:L

电感单位:亨(H)、毫亨(mH)、微亨(μH),换算关系为:1H=10^3mH=10^6μH=10^9nH。

换算:数值X10的n次方如103 即为10X10的三次方nh 为10uh

除此外还有一般电感和精密电感之分

一般电感:误差值为20%,用M表示;误差值为10%,用K表示。

精密电感:误差值为5%,用J表示;误差值为1%,用F表示。

如:100M,即为10μH,误差20%。

联系与区别

1、电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件;

2、电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于EMC对策;

3、磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰,两者都可用于处理EMC、EMI问题;EMI的两个途径,即:辐射和传导,不同的途径采用不同的抑制方法,前者用磁珠,后者用电感;

4、磁珠是用来吸收超高频信号,象一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDRSDRAM,RAMBUS 等)都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种蓄能元件,用在LC振荡电路,中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过50MHZ;

5、电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上,一般地的连接和电源的连接。在模拟地和数字地结合的地方用磁珠。对信号线也采用磁珠。

磁珠的大小(确切的说应该是磁珠的特性曲线)取决于需要磁珠吸收的干扰波的频率。磁珠就是阻高频,对直流电阻低,对高频电阻高。因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是欧姆。磁珠的datasheet上一般会附有频率和阻抗的特性曲线图。一般以100MHz为标准,比如2012B601,就是指在100MHz 的时候磁珠的Impedance为600欧姆。

电感器的功能和用途

电感器(inductor)用来提供电感的器件,用绝缘导线绕制的各种线圈称为电感。其主要作用是阻交流通直流,阻高频通低频,也就是说高频信号通过电感线圈时会遇到很大的阻力,很难通过,而对低频信号通过它时所呈现的阻力则比较小,即低频信号可以较容易的通过它。电感线圈对直流电的电阻几乎为零。

电感的分类

1、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。

2、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。

3、按绕线结构分类:单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。

4、按电感形式分类:固定电感线圈、可变电感线圈。

5、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。

另外常常会根据工作频率和过电流大小,分为高频电感,功率电感等。

电感器的基本用途

1、电感器的作用主要是通直流,阻交流,在电路中主要起到滤波、振荡、延迟、陷波等作用。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。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。

2、电感器还有筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等作用。在电子设备中,经常看到有的磁环,这种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电感线圈),它是电子电路中常用的抗干扰元件,高频噪声有很好的屏蔽作用,故被称为吸收磁环,通常使用铁氧体材料制成,又称铁氧体磁环(简称磁环)。磁环在不同的频率下有不同的阻抗特牲。在低频时阻抗很小,当信号频率升高后磁环的阻抗急剧变大。

电感及其作用是什么

电感在电路中常用“L”加数字表示,如:L5表示编号为5的电感。电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。直流可通过线圈,直流电阻就是导线本身的电阻,压降很小;当交流信号通过线圈时,线圈两端将会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍交流的通过,所以电感的特性是通直流阻交流,频率越高,线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。电感一般有直标法和色标法,色标法与电阻类似。如:棕、黑、金、金表示1uH(误差5%)的电感。电感的基本单位为:亨(H)换算单位有:H=103mH=106uH.

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