电感材料

电感材料
电感材料

居里温度Tc:铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,

自发磁化消失,转变为顺磁性,该临界温度为居里温度。它确定了磁性器

件工作的上限温度。

损耗P:磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2

t2 / ,ρ降低,

磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc;降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性

材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。在自由静止空气中磁芯的损耗与磁

芯的温升关系为:

总功率耗散(mW)/表面积(cm2)

3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换

在设计软磁器件时,首先要根据电路的要求确定器件的电压~电流

特性。器件的电压~电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。设

计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转

换关系。设计软磁器件通常包括三个步骤:正确选用磁性材料;合理确定

磁芯的几何形状及尺寸;根据磁性参数要求,模拟磁芯的工作状态得到相

应的电气参数。

二、软磁材料的发展及种类

1. 软磁材料的发展

软磁材料在工业中的应用始于19世纪末。随着电力工及电讯技术

的兴起,开始使用低碳钢制造电机和变压器,在电话线路中的电感线圈的

磁芯中使用了细小的铁粉、氧化铁、细铁丝等。到20世纪初,研制出了硅

钢片代替低碳钢,提高了变压器的效率,降低了损耗。直至现在硅钢片在

电力工业用软磁材料中仍居首位。到20年代,无线电技术的兴起,促进了

高导磁材料的发展,出现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。从40年代到60

年代,是科学技术飞速发展的时期,雷达、电视广播、集成电路的发明等,

入70年代,随着电讯、自动控制、计算机等行业的发展,研制出了磁头用

软磁合金,除了传统的晶态软磁合金外,又兴起了另一类材料—非晶态软

磁合金。

2. 常用软磁磁芯的种类

铁、钴、镍三种铁磁性元素是构成磁性材料的基本组元。

按(主要成分、磁性特点、结构特点)制品形态分类:

(1) 粉芯类:磁粉芯,包括:铁粉芯、铁硅铝粉芯、高磁通量粉芯(High

Flux)、坡莫合金粉芯(MPP)、铁氧体磁芯

(2) 带绕铁芯:硅钢片、坡莫合金、非晶及纳米晶合金

三常用软磁磁芯的特点及应用

(一) 粉芯类

1. 磁粉芯

磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。

由于铁磁性颗粒很小(高频下使用的为0.5~5 微米),又被非磁性电绝缘

膜物质隔开,因此,一方面可以隔绝涡流,材料适用于较高频率;另一方

面由于颗粒之间的间隙效应,导致材料具有低导磁率及恒导磁特性;又由

于颗粒尺寸小,基本上不发生集肤现象,磁导率随频率的变化也就较为稳

定。主要用于高频电感。磁粉芯的磁电性能主要取决于粉粒材料的导磁率、

粉粒的大小和形状、它们的填充系数、绝缘介质的含量、成型压力及热处

理工艺等。

常用的磁粉芯有铁粉芯、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯三种。

磁芯的有效磁导率μe及电感的计算公式为:μe = DL/4N2S × 109

其中:D 为磁芯平均直径(cm),L为电感量(享),N 为绕线匝数,S为

磁芯有效截面积(cm2)。

常用铁粉芯是由碳基铁磁粉及树脂碳基铁磁粉构成。在粉芯中价格最低。

饱和磁感应强度值在1.4T左右;磁导率范围从22~100;初始磁导率μi

随频率的变化稳定性好;直流电流叠加性能好;但高频下损耗高。

铁粉芯初始磁导率随直流磁场强度的变化

铁粉芯初始磁导率随频率的变化

(2). 坡莫合金粉芯

坡莫合金粉芯主要有钼坡莫合金粉芯(MPP)及高磁通量粉芯(High Flux)。

MPP 是由81%Ni、2%Mo及Fe粉构成。主要特点是:饱和磁感应强度值在

7500Gs左右;磁导率范围大,从14~550;在粉末磁芯中具有最低的损耗;

温度稳定性极佳,广泛用于太空设备、露天设备等;磁致伸缩系数接近零,

在不同的频率下工作时无噪声产生。主要应用于300kHz以下的高品质因素

Q滤波器、感应负载线圈、谐振电路、在对温度稳定性要求高的LC电路上

常用、输出电感、功率因素补偿电路等, 在AC电路中常用, 粉芯中价格最

贵。

高磁通粉芯HF是由50%Ni、50%Fe粉构成。主要特点是:饱和磁感应强度

值在15000Gs 左右;磁导率范围从14~160;在粉末磁芯中具有最高的磁

感应强度,最高的直流偏压能力;磁芯体积小。主要应用于线路滤波器、

交流电感、输出电感、功率因素校正电路等, 在DC 电路中常用,高DC 偏

压、高直流电和低交流电上用得多。价格低于MPP。

(3) 铁硅铝粉芯(Kool Mμ Cores)

铁硅铝粉芯由9%Al、5%Si, 85%Fe粉构成。主要是替代铁粉芯,损

耗比铁粉芯低80%,可在8kHz以上频率下使用;饱和磁感在1.05T 左右;

导磁率从26~125;磁致伸缩系数接近0,在不同的频率下工作时无噪声产

生;比MPP有更高的DC偏压能力;具有最佳的性能价格比。主要应用于交

隙铁氧体作变压器铁芯使用。

2. 软磁铁氧体(Ferrites)

软磁铁氧体是以Fe2O3为主成分的亚铁磁性氧化物,采用粉末冶金

方法生产。有Mn-Zn、Cu-Zn、Ni-Zn等几类,其中Mn-Zn铁氧体的产量和

用量最大,Mn-Zn铁氧体的电阻率低,为1~10 欧姆-米,一般在100kHZ 以

下的频率使用。Cu-Zn、Ni-Zn铁氧体的电阻率为102~104 欧姆-米,在

100kHz~10 兆赫的无线电频段的损耗小,多用在无线电用天线线圈、无线

电中频变压器。磁芯形状种类丰富,有E、I、U、EC、ETD形、方形(RM、

EP、PQ)、罐形(PC、RS、DS)及圆形等。在应用上很方便。由于软磁铁

氧体不使用镍等稀缺材料也能得到高磁导率,粉末冶金方法又适宜于大批

量生产,因此成本低,又因为是烧结物硬度大、对应力不敏感,在应用上

很方便。而且磁导率随频率的变化特性稳定,在150kHz以下基本保持不变。

随着软磁铁氧体的出现,磁粉芯的生产大大减少了,很多原来使用磁粉芯

的地方均被软磁铁氧体所代替。

国内外铁氧体的生产厂家很多,在此仅以美国的Magnetics公司生

产的Mn-Zn铁氧体为例介绍其应用状况。分为三类基本材料:电信用基本

材料、宽带及EMI材料、功率型材料。

电信用铁氧体的磁导率从750~2300, 具有低损耗因子、高品质因

素Q、稳定的磁导率随温度/时间关系, 是磁导率在工作中下降最慢的一种,

约每10年下降3%~4%。广泛应用于高Q滤波器、调谐滤波器、负载线圈、

阻抗匹配变压器、接近传感器。宽带铁氧体也就是常说的高导磁率铁氧体,

磁导率分别有5000、10000、15000。其特性为具有低损耗因子、高磁导率、

高阻抗/频率特性。广泛应用于共模滤波器、饱和电感、电流互感器、漏电

保护器、绝缘变压器、信号及脉冲变压器,在宽带变压器和EMI上多用。

频率关系和低损耗/温度关系。也就是说,随频率增大、损耗上升不大;随

温度提高、损耗变化不大。广泛应用于功率扼流圈、并列式滤波器、开关

电源变压器、开关电源电感、功率因素校正电路。

(二) 带绕铁芯

1. 硅钢片铁芯

硅钢片是一种合金,在纯铁中加入少量的硅(一般在4.5%以下)形

成的铁硅系合金称为硅钢。该类铁芯具有最高的饱和磁感应强度值为

20000Gs;由于它们具有较好的磁电性能,又易于大批生产,价格便宜,机

械应力影响小等优点,在电力电子行业中获得极为广泛的应用,如电力变

压器、配电变压器、电流互感器等铁芯。是软磁材料中产量和使用量最大

的材料。也是电源变压器用磁性材料中用量最大的材料。特别是在低频、

大功率下最为适用。常用的有冷轧硅钢薄板DG3、冷轧无取向电工钢带DW、

冷轧取向电工钢带DQ,适用于各类电子系统、家用电器中的中、小功率低

频变压器和扼流圈、电抗器、电感器铁芯,这类合金韧性好,可以冲片、

切割等加工,铁芯有叠片式及卷绕式。但高频下损耗急剧增加,一般使用

频率不超过400Hz。从应用角度看,对硅钢的选择要考虑两方面的因素:磁

性和成本。对小型电机、电抗器和继电器,可选纯铁或低硅钢片;对于大

型电机,可选高硅热轧硅钢片、单取向或无取向冷轧硅钢片;对变压器常

选用单取向冷轧硅钢片。在工频下使用时,常用带材的厚度为0.2~0.35毫

米;在400Hz下使用时,常选0.1毫米厚度为宜。厚度越薄,价格越高。2. 坡莫合金

坡莫合金常指铁镍系合金,镍含量在30~90%范围内。是应用非常广

泛的软磁合金。通过适当的工艺,可以有效地控制磁性能,比如超过105

的初始磁导率、超过106的最大磁导率、低到2‰奥斯特的矫顽力、接近1

或接近0的矩形系数,具有面心立方晶体结构的坡莫合金具有很好的塑性,

等。1J50 的饱和磁感应强度比硅钢稍低一些,但磁导率比硅钢高几十倍,

铁损也比硅钢低2~3倍。做成较高频率(400~8000Hz)的变压器,空载电流

小,适合制作100W以下小型较高频率变压器。1J79 具有好的综合性能,

适用于高频低电压变压器,漏电保护开关铁芯、共模电感铁芯及电流互感

器铁芯。1J85 的初始磁导率可达十万105以上,适合于作弱信号的低频或

高频输入输出变压器、共模电感及高精度电流互感器等。

3. 非晶及纳米晶软磁合金(Amorphous and Nanocrystalline alloys)

硅钢和坡莫合金软磁材料都是晶态材料,原子在三维空间做规则排

列,形成周期性的点阵结构,存在着晶粒、晶界、位错、间隙原子、磁晶

各向异性等缺陷,对软磁性能不利。从磁性物理学上来说,原子不规则排

列、不存在周期性和晶粒晶界的非晶态结构对获得优异软磁性能是十分理

想的。非晶态金属与合金是70年代问世的一个新型材料领域。它的制备技

术完全不同于传统的方法,而是采用了冷却速度大约为每秒一百万度的超

急冷凝固技术,从钢液到薄带成品一次成型,比一般冷轧金属薄带制造工

艺减少了许多中间工序,这种新工艺被人们称之为对传统冶金工艺的一项

革命。由于超急冷凝固,合金凝固时原子来不及有序排列结晶,得到的固

态合金是长程无序结构,没有晶态合金的晶粒、晶界存在,称之为非晶合

金,被称为是冶金材料学的一项革命。这种非晶合金具有许多独特的性能,

如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高的强度、硬度和韧性,高的电阻率和

机电耦合性能等。由于它的性能优异、工艺简单,从80年代开始成为国内

外材料科学界的研究开发重点。目前美、日、德国已具有完善的生产规模,

并且大量的非晶合金产品逐渐取代硅钢和坡莫合金及铁氧体涌向市场。

我国自从70年代开始了非晶态合金的研究及开发工作,经过“六

五”、“七五”、“八五”期间的重大科技攻关项目的完成,共取得科研

成果134项,国家发明奖2项,获专利16项,已有近百个合金品种。钢铁

线。生产各种定型的铁基、铁镍基、钴基和纳米晶带材及铁芯,适用于逆

变电源、开关电源、电源变压器、漏电保护器、电感器的铁芯元件,年产

值近2000万元。“九五”正在建立千吨级铁基非晶生产线,进入国际先进

水平行列。

目前,非晶软磁合金所达到的最好单项性能水平为:

初始磁导率μo = 14 × 104

钴基非晶最大磁导率μm= 220 × 104

钴基非晶矫顽力 Hc = 0.001 Oe

钴基非晶矩形比 Br/Bs = 0.995

钴基非晶饱和磁化强度 4πMs = 18300Gs

铁基非晶电阻率ρ= 270μΩ/cm

常用的非晶合金的种类有:铁基、铁镍基、钴基非晶合金以及铁基纳米晶

合金。其国家牌号及性能特点见表及图所示,为便于对比,也列出晶态合

金硅钢片、坡莫合金1J79 及铁氧体的相应性能。这几类材料各有不同的特

点,在不同的方面得到应用。

牌号基本成分和特征:

1K101 Fe-Si-B 系快淬软磁铁基合金

1K102 Fe-Si-B-C 系快淬软磁铁基合金

1K103 Fe-Si-B-Ni 系快淬软磁铁基合金

1K104 Fe-Si-B-Ni Mo 系快淬软磁铁基合金

1K105 Fe-Si-B-Cr(及其他元素)系快淬软磁铁基合金

1K106 高频低损耗Fe-Si-B 系快淬软磁铁基合金

1K107 高频低损耗Fe-Nb-Cu-Si-B 系快淬软磁铁基纳米晶合金

1K201 高脉冲磁导率快淬软磁钴基合金

1K202 高剩磁比快淬软磁钴基合金

1K204 高频低损耗快淬软磁钴基合金

1K205 高起始磁导率快淬软磁钴基合金

1K206 淬态高磁导率软磁钴基合金

1K501 Fe-Ni-P-B 系快淬软磁铁镍基合金

1K502 Fe-Ni-V-Si-B 系快淬软磁铁镍基合金

400Hz: 硅钢铁芯非晶铁芯

功率(W) 45 45

铁芯损耗(W) 2.4 1.3

激磁功率(VA) 6.1 1.3

总重量(g) 295 276

(1)铁基非晶合金(Fe-based amorphous alloys)

铁基非晶合金是由80%Fe及20%Si,B类金属元素所构成,它具有高

饱和磁感应强度(1.54T),铁基非晶合金与硅钢的损耗比较磁导率、激磁

电流和铁损等各方面都优于硅钢片的特点,特别是铁损低(为取向硅钢片

的1/3-1/5),代替硅钢做配电变压器可节能60-70%。铁基非晶合金的

带材厚度为0.03mm左右,广泛应用于配电变压器、大功率开关电源、脉冲

变压器、磁放大器、中频变压器及逆变器铁芯, 适合于10kHz 以下频率使

用。

2)铁镍基、钴基非晶合金(Fe-Ni based-amorphous alloy)

铁镍基非晶合金是由40%Ni、40%Fe及20%类金属元素所构成,它具

有中等饱和磁感应强度〔0.8T〕、较高的初始磁导率和很高的最大磁导率

以及高的机械强度和优良的韧性。在中、低频率下具有低的铁损。空气中

热处理不发生氧化,经磁场退火后可得到很好的矩形回线。价格比1J79便

宜30-50%。铁镍基非晶合金的应用范围与中镍坡莫合金相对应, 但铁损

和高的机械强度远比晶态合金优越;代替1J79,广泛用于漏电开关、精密

国内非晶合金中应用量最大的非晶品种,年产量近200吨左右.空气中热处

理不发生氧化铁镍基非晶合金( 1K503)获得国家发明专利和美国专利权。

(4) 铁基纳米晶合金(Nanocrystalline alloy)

铁基纳米晶合金是由铁元素为主,加入少量的Nb、Cu、Si、B元素

所构成的合金经快速凝固工艺所形成的一种非晶态材料,这种非晶态材料

经热处理后可获得直径为10-20 nm的微晶,弥散分布在非晶态的基体上,

被称为微晶、纳米晶材料或纳米晶材料。纳米晶材料具有优异的综合磁性

能:高饱和磁感(1.2T)、高初始磁导率(8×104)、低Hc(0.32A/M), 高磁感

下的高频损耗低(P0.5T/20kHz=30W/kg),电阻率为80μΩ/cm,比坡莫

合金(50-60μΩ/cm)高, 经纵向或横向磁场处理,可得到高Br(0.9)或低

Br 值(1000Gs)。是目前市场上综合性能最好的材料;适用频率范围:

50Hz-100kHz,最佳频率范围:20kHz-50kHz。广泛应用于大功率开关电源、

逆变电源、磁放大器、高频变压器、高频变换器、高频扼流圈铁芯、电流

互感器铁芯、漏电保护开关、共模电感铁芯。

(三)常用软磁磁芯的特点比较

1. 磁粉芯、铁氧体的特点比较:

MPP 磁芯:使用安匝数< 200,50Hz~1kHz,μe :125 ~ 500 ; 1 ~ 10kHz;

μe :125 ~ 200; > 100kHz:μe: 10 ~ 125

HF 磁芯:使用安匝数< 500,能使用在较大的电源上,在较大的磁场下不

易被饱和,能保证电感的最小直流漂移,μe :20 ~ 125

铁粉芯:使用安匝数>800, 能在高的磁化场下不被饱和, 能保证电感值最

好的交直流叠加稳定性。在200kHz以内频率特性稳定;但高频损耗大,适

合于10kHz以下使用。

FeSiAlF磁芯:代替铁粉芯使用,使用频率可大于8kHz。DC偏压能力介于

铁氧体:饱和磁密低(5000Gs),DC偏压能力最小

3. 硅钢、坡莫合金、非晶合金的特点比较:

硅钢和FeSiAl 材料具有高的饱和磁感应值Bs,但其有效磁导率值低,特

别是在高频范围内;

坡莫合金具有高初始磁导率、低矫顽力和损耗,磁性能稳定,但Bs 不够高,

频率大于20kHz时,损耗和有效磁导率不理想,价格较贵,加工和热处理

复杂;

钴基非晶合金具有高的磁导率、低Hc、在宽的频率范围内有低损耗,接近

于零的饱和磁致伸缩系数,对应力不敏感,但是Bs 值低,价格昂贵;

铁基非晶合金具有高Bs值、价格不高,但有效磁导率值较低。

纳米晶合金的磁导率、Hc值接近晶态高坡莫合金及钴基非晶,且饱和磁感

Bs与中镍坡莫合金相当,热处理工艺简单,是一种理想的廉价高性能软磁

材料;虽然纳米晶合金的Bs值低于铁基非晶和硅钢,但其在高磁感下的高

频损耗远低于它们,并具有更好的耐蚀性和磁稳定性。纳米晶合金与铁氧

体相比,在低于50kHz时,在具有更低损耗的基础上具有高2至3倍的工

作磁感,磁芯体积可小一倍以上。

四、几种常用磁性器件中磁芯的选用及设计

开关电源中使用的磁性器件较多,其中常用的软磁器件有:作为开

关电源核心器件的主变压器(高频功率变压器)、共模扼流圈、高频磁放

大器、滤波阻流圈、尖峰信号抑制器等。不同的器件对材料的性能要求各

不相同,如表所示为各种不同器件对磁性材料的性能要求。

(一)、高频功率变压器

变压器铁芯的大小取决于输出功率和温升等。变压器的设计公式如

下:

其中,P为电功率;K为与波形有关的系数;f为频率;N为匝数;S为铁芯面积;B为工作磁感;I为电流;T为温升;Pc为铁损;PW为铜损;hc和hW为由实验确定的系数。

由以上公式可以看出:高的工作磁感B可以得到大的输出功率或减少体积重量。但B值的增加受到材料的Bs值的限制。而频率f可以提高几个数量级,从而有可能使体积重量显著减小。而低的铁芯损耗可以降低温升,温升反过来又影响使用频率和工作磁感的选取。一般来说,开关电源对材料的主要要求是:尽量低的高频损耗、足够高的饱和磁感、高的磁导率、足够高的居里温度和好的温度稳定性,有些用途要求较高的矩形比,对应力等不敏感、稳定性好,价格低。单端式变压器因为铁芯工作在磁滞回线的第一象限,对材料磁性的要求有别于前述主变压器。它实际上是一只单端脉冲变压器,因而要求具有大的B=Bm-Br,即磁感Bm和剩磁Br之差要大;同时要求高的脉冲磁导率。特别是对于单端反激式开关主变压器,或称储能变压器,要考虑储能要求。

线圈储能的多少取决于两个因素:一个是材料的工作磁感Bm值或电感量L,另一个是工作磁场Hm或工作电流I,储能W=1/2LI2。这就要求材料有足够高的Bs值和合适的磁导率,常为宽恒导磁材料。对于工作在±Bm之间的变压器来说,要求其磁滞回线的面积,特别是在高频下的回线面积要小,同时为降低空载损耗、减小励磁电流,应有高磁导率,最合适的为封闭式环形铁芯,其磁滞回线见图所示,这种铁芯用于双端或全桥式工作状态的器件中。

通常,金属晶态材料要降低高频下的铁损是不容易的,而对于非晶合金来说,它们由于不存在磁晶各向异性、金属夹杂物和晶界等,此外它

不存在长程有序的原子排列,其电阻率比一般的晶态合金高2-3倍,加之

变压器。已广泛应用于逆变弧焊电源、单端脉冲变压器、高频加热电源、

不停电电源、功率变压器、通讯电源、开关电源变压器和高能加速器等铁

芯,在频率20-50kHz、功率50kW以下,是变压器最佳磁芯材料。

近年来发展起来的新型逆变弧焊电源单端脉冲变压器,具有高频大

功率的特点,因此要求变压器铁芯材料具有低的高频损耗、高的饱和磁感

Bs和低的Br以获得大的工作磁感B,使焊机体积和重量减小。常用的用于

高频弧焊电源的铁芯材料为铁氧体,虽然由于其电阻率高而具有低的高频

损耗,但其温度稳定性较差,工作磁感较低,变压器体积和重量较大,已

不能满足新型弧焊机的要求。采用纳米晶环形铁芯后,由于其具有高的Bs

值(Bs>1.2T),高的ΔB 值(ΔB>0.7T),很高的脉冲磁导率和低的损耗,

频率可达100kHz. 可使铁芯的体积和重量大为减小。近年来逆变焊机已应

用纳米晶铁芯达几万只,用户反映用纳米晶变压器铁芯再配以非晶高频电

感制成的焊机,不仅体积小、重量轻、便于携带,而且电弧稳定、飞溅小、

动态特性好、效率高及可靠性高。这种环形纳米晶铁芯还可用于中高频加

热电源、脉冲变压器、不停电电源、功率变压器、开关电源变压器和高能

加速器等装置中。可根据开关电源的频率选用磁芯材料。

环形纳米晶铁芯具有很多优点,但它也有绕线困难的不利因素。为了在匝

数较多时绕线方便,可选用高频大功率C 型非晶纳米晶铁芯。采用低应力

粘结剂固化及新的切割工艺制成的非晶纳米晶合金C 型铁芯的性能明显优

于硅钢C 型铁芯。目前这种铁芯已批量用于逆变焊机和切割机等。逆变焊

机主变压器铁芯和电抗器铁芯系列有: 120A、160A、200A、250A、315A、

400A、500A、630A 系列。

(二)、脉冲变压器铁芯

脉冲变压器是用来传输脉冲的变压器。当一系列脉冲持续时间为td

(μs)、脉冲幅值电压为Um (V)的单极性脉冲电压加到匝数为N 的脉冲变

为:ΔB = Um td / NSc × 10-2 其中Sc为铁芯的有效截面积(cm2)。

即磁感应强度增量ΔB 与脉冲电压的面积(伏秒乘积)成正比。对输出单

向脉冲时,ΔB=Bm-Br , 如果在脉冲变压器铁芯上加去磁绕组时,ΔB = Bm

+ Br 。在脉冲状态下,由动态脉冲磁滞回线的ΔB 与相应的ΔHp 之比为

脉冲磁导率μp。理想的脉冲波形是指矩形脉冲波,由于电路的参数影响,

实际的脉冲波形与矩形脉冲有所差异,经常会发生畸变。比如脉冲前沿的

上升时间tr 与脉冲变压器的漏电感Ls、绕组和结构零件导致的分布电容

Cs 成比例,脉冲顶降λ与励磁电感Lm成反比,另外涡流损耗因素也会影

响输出的脉冲波形。

脉冲变压器的漏电感 Ls = 4βπN21 lm / h

脉冲变压器的初级励磁电感 Lm = 4μπp Sc N2 / l ×10-9

涡流损耗 Pe = Um d2td lF / 12 N21 Scρ

β为与绕组结构型式有关的系数,lm为绕组线圈的平均匝长,h 为绕组线

圈的宽度,N1为初级绕组匝数,l为铁芯的平均磁路长度,Sc为铁芯的截

面积,μp为铁芯的脉冲磁导率,ρ为铁芯材料的电阻率,d为铁芯材料

的厚度,F为脉冲重复频率。

从以上公式可以看出,在给定的匝数和铁芯截面积时,脉冲宽度愈

大,要求铁芯材料的磁感应强度的变化量ΔB 也越大;在脉冲宽度给定时,

提高铁芯材料的磁感应强度变化量ΔB,可以大大减少脉冲变压器铁芯的截

面积和磁化绕组的匝数,即可缩小脉冲变压器的体积。要减小脉冲波形前

沿的失真,应尽量减小脉冲变压器的漏电感和分布电容,为此需使脉冲变

压器的绕组匝数尽可能的少,这就要求使用具有较高脉冲磁导率的材料。

为减小顶降,要尽可能的提高初级励磁电感量Lm,这就要求铁芯材料具有

较高的脉冲磁导率μp。为减小涡流损耗,应选用电阻率高、厚度尽量薄的

软磁带材作为铁芯材料,尤其是对重复频率高、脉冲宽度大的脉冲变压器

脉冲变压器对铁芯材料的要求为:

① 高饱和磁感应强度Bs 值;

② 高的脉冲磁导率,能用较小的铁芯尺寸获得足够大的励磁电感;

③ 大功率单极性脉冲变压器要求铁芯具有大的磁感应强度增量ΔB,使用

低剩磁感应材料;当采用附加直流偏磁时,要求铁芯具有高矩形比,小矫顽力Hc。

④ 小功率脉冲变压器要求铁芯的起始脉冲磁导率高;

⑤ 损耗小。

铁氧体磁芯的电阻率高、频率范围宽、成本低,在小功率脉冲变压器中应用较多,但其ΔB

和μp 均较低,温度稳定性差,一般用于对顶降和后沿要求不高的场合。

(三). 电感器磁芯

铁芯电感器是一种基本元件,在电路中电感器对于电流的变化具有阻抗的作用, 在电子设备中应用极为广泛。对电感器的主要要求有以下几点:

① 在一定温度下长期工作时,电感器的电感量随时间的变化率应保持最小;

② 在给定工作温度变化范围内,电感量的温度系数应保持在容许限度之内;

③ 电感器的电损耗和磁损耗低;

④ 非线性歧变小;

⑤ 价格低,体积小。

电感元件与电感量L、品质因素Q、铁芯重量W、绕线的直流电阻R

电子元器件基本常识-电感

电子元器件基本常识——电感部分(全) 发表于 2007-8-10 13:27:34电感 3.1 电感基础知识 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。 简单的说电感线圈就是由导线一圈*一圈地绕在绝缘管上,导线彼此互相绝缘,而绝缘管可以是空心的,也可以包含铁芯或磁粉芯,简称电感。用L表示,单位有亨利(H)、毫亨利 (mH)、微亨利(uH), 1H=10^3mH=10^6uH。 3.2 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 3.3 电感线圈的主要特性参数 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

电感基础知识总结

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:

非晶态金属材料综述

非晶态金属材料 一,非晶态金属材料 非晶态金属材料是指在原子尺度上结构无序的一种金属材料。大部分金属材料具有很高的有序结构,原子呈现周期性排列(晶体),表现为平移对称性,或者是旋转对称,镜面对称,角对称(准晶体)等。而与此相反,非晶态金属不具有任何的长程有序结构,但具有短程有序和中程有序(中程有序正在研究中)。一般地,具有这种无序结构的非晶态金属可以从其液体状态直接冷却得到,故又称为“玻璃态”,所以非晶态金属又称为“金属玻璃”或“玻璃态金属”。 制备非晶态金属的方法包括:物理气相沉积,固相烧结法,离子辐射法,甩带法和机械法。 二,非晶态金属的特点 由于传统的金属材料都以晶态形式出现。但这类金属熔体,由于极快的速率急剧冷却,例如每秒钟冷却温度大于100万度,冷却速度极快,而高温下液态时原子呈无序状态,因被迅速“冻结”而形成无定形的固体,此时这称为非晶态金属;由于其内部结构与玻璃相似,故又称金属玻璃。 这种材料强度和韧性兼具,即强度高而韧性好,一般的金属在两点上是相互矛盾的,即强度高而韧性低,或与此相反。而对于非晶态金属,其耐磨性也明显地高于钢铁材料。 非晶态金属还具有优异的耐蚀性,远优于典型的不锈钢,这可能是因为其表面易形成薄而致密的钝化膜;同时由于其结构均匀,没有金属晶体中经常存在的晶粒、晶界和缺陷,所以不易产生引起电化学腐蚀 并且非晶态金属还具有优良的磁学性能;由于其电阻率比一般金属晶体高,可以大大减少涡流损失,低损耗、高磁导,故使其成为引人注目的新型材料,也被誉为节能的“绿色材料”。 另外,非晶态金属有明显的催化性能;它还可作为储氢材料。 但是非晶态合金也有其致命弱点,即其在500度以上时就会发生结晶化过程,因而使材料的使用温度受到限制。还有其制造成本较高,这点也限制非晶态金属广泛应用。

电感:介绍和理解

电感:介绍和理解 电感的作用用四个字来说:“电磁转换。”不要小看这四个字,就因为这四个字,电感可以隔断交流电,通过直流电;通低频交流电,阻碍高频交流电。 电感的作用再用八个字来说就是:“隔交通直,通低阻高。”这八个字是根据“电磁转换”三个字得出来的。 电感是电容的死对头。另外,电感还有这样一个特点:电流和磁场必需同时存在。电流要消失,磁场会消失;磁场要消失,电流会消失;磁场南北极变化,电流正负极也会变化。 电感内部的电流和磁场一直在“打内战”,电流想变化,磁场偏不让变化;磁场想变化,电流偏不让变化。但是,由于外界原因,电流和磁场都可能必须要发生变化。 给电感线圈加上电压,电流想从零变大,可是磁场会反对,所以电流只好慢慢的变大;给电感去掉电压,电流想从大变成零,可是磁场又要反对,可是电流回路都没有了,电流已经被强迫为零,磁场就会发怒,立即在电感两端产生很高的电压,企图产生电流并维持电流不变。这个电压很高很高,甚至会损坏电子元件,这就是线圈的自感现象。 给一个电感线圈外加一个变化磁场,只要线圈有闭合的回路,线圈就会产生电流。如果没有回路的话,就会在线圈两端产生一个电压。产生电压的目的就是企图产生电流。当两个或者多个丝圈共用一个磁芯(聚集磁力线的作用)或者共用一个磁场时,线圈之间的电流和磁场就会互相影响,这就是电流的互感现象。 大家看得见,电感就是一根导线,电感对直流的电阻很小,甚至可以忽略不计。电感对交流电呈现出很大的电阻作用。 电感的串联、并联非常复杂,因为电感实际上就是一根导线在按一定的位置路线分布,

因此,电感的串联、并联也跟电感的位置有关(主要是磁力场的互相作用有关),如果不考虑磁场作用以及分布电容、导线电阻(Q值)等影响的话就相当于电阻的串联、并联效果。 交流电的频率越高,电感的阻碍作用越大。交流电的频率越低,电感的阻碍作用越小。 电感和充满电的电容并联在一起时,电容放电会给电感,电感产生磁场,磁场会维持电流,电流又会给电容反向充电,反向充电后又会放电,周而复始……如果没有损耗,或者能及时的补充这种损耗,就会产生稳定的振荡。 二极管的作用和功能用四个字来说:“单向导电。”二极管常用来整流、检波、稳压、钳位、保护电路等。资料免费下载,视频在线免费观看 在随身听的供电回路中串上一只整流二极管,当直流电源接反时,不会产生电流,不会损坏随身听。 给二极管(硅材料)加上低于0.6V的正向电压,二极管基本上不产生电流(反向就更加不能产生电流了),这个电压就叫死区电压、门槛电压、门限电压、导通电压等三极管的作用和功能因为四个字来完成:“电阻可变。”由于三极管等效成的电阻值可以无限制的变化,因此三极管可以用来设计开关电路、放大电路、震荡电路。 三极管的集电极电流等于基极电流乘以放大倍数,当基极电流大到一定程度时,集电极的电流由于各种原因不可能再增大了,这时集电极电压已经等于或者接近发射极电压了,相当于电阻值变成0欧姆。 确定三极管的放大状态绝招:发射结正偏,集电结反偏。 三极管是电流控制器件,场效应管是电压控制器件。场效应管性能优量,但在分立元件中,低电源电压适应性比三极管要差。 场效应管是电压控制器件,很容易被静电损坏,因此,场效应管中大多都有保护二极管。 可控硅实际上是一个高速的、没有机械触点的电子开关,这个开关需要用一个小电流去

初学者必备 电子元件基础知识

初学者必备电子元件基础知识 电源网讯电感元件的分类 概述:凡是能产生电感作用的原件统称为电感原件,常用的电感元件有固定电感器,阻流圈,电视机永行线性线圈,行,帧振荡线圈,偏转线圈,录音机上的磁头,延迟线等。 1 固定电感器 :一般采用带引线的软磁工字磁芯,电感可做在10-22000uh之间,Q值控制在40左右。 2 阻流圈:他是具有一定电感得线圈,其用途是为了防止某些频率的高频电流通过,如整流电路的滤波阻流圈,电视上的行阻流圈等。 3 行线性线圈:用于和偏转线圈串联,调节行线性。由工字磁芯线圈和恒磁块组成,一般彩电用直流电流1.5A电感 116-194uh频率:2.52MHZ

4 行振荡线圈:由骨架,线圈,调节杆,螺纹磁芯组成。一般电感为5mh调节量大于+-10mh.电感线圈的品质因数和固有电容 (1)电感量及精度 线圈电感量的大小,主要决定于线圈的直径、匝数及有无铁芯等。电感线圈的用途不同,所需的电感量也不同。例如,在高频电路中,线圈的电感量一般为0.1uH—100Ho 电感量的精度,即实际电感量与要求电感量间的误差,对它的要求视用途而定。对振荡线圈要求较高,为o.2-o.5%。对耦合线圈和高频扼流圈要求较低,允许10—15%。对于某些要求电感量精度很高的场合,一般只能在绕制后用仪器测试,通过调节靠近边沿的线匝间距离或线圈中的磁芯位置来实现 o (2)线圈的品质因数 品质因数Q用来表示线圈损耗的大小,高频线圈通常为50—300。对调谐回路线圈的Q值要求较高,用高Q值的线圈与电容组成的谐振电路有更好的谐振特性;用低Q值线圈与电容组成的谐振电路,其谐振特性不明显。对耦合线圈,要求可低一些,对高频扼流圈和低频扼流圈,则无要求。Q值的大小,

电感基础知识详细图示讲解

一、 电感概述 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。 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=2πfL 2.3 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。

电阻、电容、电感基础知识

电阻、电容、电感基础知识 (一)电阻 常用电阻有碳膜电阻、碳质电阻、金属膜电阻、线绕电阻和电位器等。表1是几种常用电阻的结构和特点。 图1 电阻的外形 电阻种类(电阻结构和特点): 碳膜电阻 气态碳氢化合物在高温和真空中分解,碳沉积在瓷棒或者瓷管上,形成一层结晶碳膜。改变碳膜厚度和用刻槽的方法变更碳膜的长度,可以得到不同的阻值。碳膜电阻成本较低,性能一般。 金属膜电阻 在真空中加热合金,合金蒸发,使瓷棒表面形成一层导电金属膜。刻槽和改变金属膜厚度可以控制阻值。这种电阻和碳膜电阻相比,体积小、噪声低、稳定性好,但成本较高。 碳质电阻 把碳黑、树脂、粘土等混合物压制后经过热处理制成。在电阻上用色环表示它的阻值。这种电阻成本低,阻值范围宽,但性能差,很小采用。

线绕电阻 用康铜或者镍铬合金电阻丝,在陶瓷骨架上绕制成。这种电阻分固定和可变两种。它的特点是工作稳定,耐热性能好,误差范围小,适用于大功率的场合,额定功率一般在1瓦以上。 碳膜电位器 它的电阻体是在马蹄形的纸胶板上涂上一层碳膜制成。它的阻值变化和中间触头位置的关系有直线式、对数式和指数式三种。碳膜电位器有大型、小型、微型几种,有的和开关一起组成带开关电位器。 还有一种直滑式碳膜电位器,它是靠滑动杆在碳膜上滑动来改变阻值的。这种电位器调节方便。 线绕电位器 用电阻丝在环状骨架上绕制成。它的特点是阻值范围小,功率较大。 大多数电阻上,都标有电阻的数值,这就是电阻的标称阻值。电阻的标称阻值,往往和它的实际阻值不完全相符。有的阻值大一些,有的阻值小一些。电阻的实际阻值和标称阻值的偏差,除以标称阻值所得的百分数,叫做电阻的误差。表2是常用电阻允许误差的等级。 表2 常用电阻允许误差的等级 国家规定出一系列的阻值作为产品的标准。不同误差等级的电阻有不同数目的标称值。误差越小的电阻,标称值越多。表2是普通电阻的标称阻值系列。表3中的标称值可以乘以10、100、1000、10k;100k;比如1.0这个标称值,就有1.0Ω、10.OΩ、100.OΩ、1.0kΩ、10.0kΩ、100.0kΩ、1.0MΩ;10.0MΩ;

电感主要参数介绍

电感主要参数介绍 除固定电感器和部分阻流圈为通用元件(只要规格相同,各种电子整机上均可使用)外,其余的均为电视机、收音机等专用元件。专用元件一般都是一个型号对应一种机型(代用除外),购买及使用时应以元件型号为主要依据,具体参数大都不需考虑,若需了解,可查相应产品手册或有关资料,这里不可能一一示例。下面谈谈固定电感器及阻流圈的主要参数及识别。 1.电感量L 电感量L也称作自感系数,是表示电感元件自感应能力的一种物理量。当通过一个线圈的磁通(即通过某一面积的磁力线数)发生变化时,线圈中便会产生电势,这是电磁感应现象。所产生的电势称感应电势,电势大小正比于磁通变化的速度和线圈匝数。当线圈中通过变化的电流时,线圈产生的磁通也要变化,磁通掠过线圈,线圈两端便产生感应电势,这便是自感应现象。自感电势的方向总是阻止电流变化的,犹如线圈具有惯性,这种电磁惯性的大小就用电感量L来表示。L 的大小与线圈匝数、尺寸和导磁材料均有关,采用硅钢片或铁氧体作线圈铁芯,可以较小的匝数得到较大的电感量。L的基本单位为H(亨),实际用得较多的单位为mH(毫亨)和IxH(微亨),三者的换算关系如下:1μH—103→1mH—103→1H。 2.感抗XL 感抗XL在电感元件参数表上一般查不到,但它与电感量、电感元件的分类品质因数Q等参数密切相关,在分析电路中也经常需要用到,故这里专门作些介绍。前已述及,由于电感线圈的自感电势总是阻止线圈中电流变化,故线圈对交流电有阻力作用,阻力大小就用感抗XL来表示。XL与线圈电感量L和交流电频率f成正比,计算公式为:XL (Ω)=2лf(Hz)L(H)。不难看出,线圈通过低频电流时XL小。通过直流电时XL为零,仅线圈的直流电阻起阻力作用,因电阻:—般很小,所以近似短路。通过高频电流时XL大,若L也大,则近似开路。线圈的此种特性正好与电容相反,所以利用电感元件和电容器就可以组成各种高频、中频和低频滤波器,以及调谐回路、选频回路和阻流圈电路等等。 3.品质因数Q 这是表示电感线圈品质的参数,亦称作Q值或优值。线圈在一定频率的交流电压下工作时,其感抗XL和等效损耗电阻之比即为Q值,表达式如下:Q=2лL/R。由此可见,线圈的感抗越大,损耗电阻越小,其Q值就越高。值得注意的是,损耗电阻在频率f较低时可视作基本上以线圈直流电阻为主;当f较高时,因线圈骨架及浸渍物的介质损耗、铁芯及屏蔽罩损耗、导线高频趋肤效应损耗等影响较明显,R就应包括各种损耗在内的等效损耗电阻,不能仅计直流电阻。 Q的数值大都在几十至几百。Q值越高,电路的损耗越小,效率越高,但Q值提高到一定程度后便会受到种种因素限制,而且许多电路对线圈Q值也没有很高的要求,所以具体决定Q 值应视电路要求而定。 4.直流电阻

元器件简介

常用电子元器件介绍 在我们电子设计的过程中会用到很多的电子元器件,常用的一般有电阻、电容、电感、二极管、三极管、led、各类集成块、芯片等。 一.电容 常见电容器:纸介电容器、有机薄膜电容、云母电容、陶瓷电容、电解电容器、表贴电容器、空气介质可变电容等。 具体的分类如下: 1.从结构分:固定电容器、可变电容器和微调电容器。 2.从电解质分: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.从用途分: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。 应用:电源滤波,低频耦合,去耦,旁路等 二.电感 1. 分类:a.按电感形式分类:固定电感、可变电感。 b.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。c.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。 d.按绕线结构分类:单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。 2.主要参数:电感量,品质因数,额定电流 3.应用:滤波、振荡、延迟、陷波等,阻交流通直流,阻高频通低频(滤波) 滤波用的。 三.二极管 二极管种类有很多,按照所用的半导体材料,可分为锗二极管(Ge管)和硅二极管(Si管)。根据其不同用途,可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。按照管芯结构,又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。 常用二极管的特性:1.正向导电性 当正向电压达到某一数值(锗管约为0.2V,硅管约为0.6V)以后,二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变(锗管约为0.3V,硅管约为0.7V),称为二极管的“正向压降”。 2、反向特性 3发光特性 常用二极管的应用:1、整流 2、开关3、限幅4、继流在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。5、检波在收音机中起检波作用。 四.LED LED也是二极管的一种,它是一种发光二极管, 这种半导体组件一般是作为指示

电感知识大全

电感基础知识大全 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。 电感线圈的主要特性参数 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、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 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。 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。 常用线圈 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。 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、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。 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。 5、色码电感器 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。

基础贴片元器件介绍

创易讲座系列一:基础贴片元器件介绍 (2010-01-09 15:46:10) 转载 当前社会已经完全进入了贴片元器件时代,也就是常说的SMD,然而可悲的是,学校大部分还在用插脚元器件,他们不会焊接贴片元器件,总觉得体积太小,这个问题的根本,是学校的老师,他们的水平太差并且还怕学习导致的。 常规电阻电容电感贴片元器件的封装为0402、0603、0805,比如0402,就是指长度为40mil,宽度为20mil,mil为毫英寸,1mil=0.0254mm, 40mil= 1mm。所以0402就是1mm*0.5mm,0603就是1.5mm*0.75mm,实际上是1.6mm*0.8mm,0805就是2mm*1.25mm,实际是2mm*1.2mm。此外日本还有一种规定,就是直接用公制的,比如 0402对应公制1005 0603对应公制1608 0805对应公制2012 这个大家一看就懂。 因为日本是基础元器件的强国,所以日本的品牌都是按公制来标号的,国内有些也按日本的做法,也用公制。但欧美还比较喜欢用英制。 一般0402用于消费类电子,适合机器生产的,成本最低,降低板子面积和费用,所以广泛应用于手机、MP3、MP4等消费类电子。 一般0603用于量不是太大,批量性不强的地方,并且对功率有一些要求的地方,如消费类电源等,小工厂比较喜欢,因为0603比较适合手工贴片,生产简单。 一般0805适合用于需要一定功率的地方,尤其是功率电源等方面,还有对可靠性要求比较高的地方,焊接质量好,性能可靠。 此外还有1206、1210等封装,现在用的越来越少了,主要在大功率电源上比较多。

钽电容一般分为A、B、C、D型,注意后缀是公制,比如B型,就是3.5mm*2.8mm A型 3216 B型 3528 C型 6032 D型 7343 E型 7343 贴片元器件,体积小,占用PCB版面少,元器件之间布线距离短,高频性能好,缩小设备体积,尤其便于便携式手持设备。 然而贴片元器件有它的缺点,因为是贴片,所以对生产设备要求比较高,同时对器件的质量要求也比较高。比如,贴片器件机器生产,一般要求元器件出厂在一年之内,否则器件因为保存时间太长,导致焊盘氧化,焊接不良,尤其是越小的封装,品质要求越高。 贴片器件相对插脚器件,生产难度大,插脚器件比较适合简易作坊,一个锡炉就可以,而贴片器件,一般需要SMD刮锡膏台,锡膏搅拌机,回流焊机,尤其是回流焊接机,一般几千元的,因为温度不均匀很容易导致元器件假焊或者立碑,一般需要通道式回流焊接机,这个价格比较贵,需要上万元。 此外电容电感等器件,因为没有标记,很容易混淆,建议保存在样品条中,不建议放入小盒子等,一来避免混淆,二来提高保存时间。 创易讲座系列二:贴片电阻的基础知识及细节 (2010-01-09 15:48:34) 转载 标签:

电感基本知识(定义、分类、原理、性能参数、应用、磁芯等主要材料、检测)

电感基本知识(定义、分类、原理、性能参数、应用、磁芯等主要材料、检测) 一、电感器的定义 1.1 电感的定义: 电感线圈是由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上,导线彼此互相绝缘,而绝缘管可以是空心的,也可以包含铁芯或磁粉芯,简称电感。用L表示,单位有亨利(H)、毫亨利 (mH)、微亨利(uH),1H=10^3mH=10^6uH。 滤波作用,因为开关电源利用的是PWM都是百K级的频率,而且是开关状态产生高次谐波干扰,高次谐波干扰对电网和电路都是污染,因此要滤掉,利用电感的通低频隔高频和电容的通高频隔低频滤掉高次谐波,因此要在开关电源中串入电感,并上电容,电感等效电阻Rl=2*PI*f*L,电容等效电阻Rc=1/(2*PI*f*C),一般取电感10-50mH(前提是电感不能磁饱和),电容取0.047uF,0.1uF等,假设电感取10mH,电容取0.1uF,则对于1MHz的谐波干扰,电感Rl=2*3.14*1Meg*10mH=62.8Kohm,电容Rc=1/(2*3.14*1Meg*0.1uF)=1.59ohm。显然,高频信号经过电感后会产生很大的压降,通过电容旁路到地,从而滤掉两方面的杂波,一个是来自电源电路,一个是来自电力网。 电感是利用电磁感应的原理进行工作的.当有电流流过一根导线时,就会在这根导线的周围产生一定的电磁场,而这个电磁场的导线本身又会对处在这个电磁场范围内的导线发生感应作用.对产生电磁场的导线本身发生的作用,叫做"自感";对处在这个电磁场范围的其他导线产生的作用,叫做"互感". 电感线圈的电特性和电容器相反,"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. 电阻,电容和电感,他们对于电路中电信号的流动都会呈现一定的阻力,这种阻力我们称之为"阻抗"电感线圈对电流信号所呈现的阻抗利用的是线圈的自感.电感线圈有时我们把它简称为"电感"或"线圈",用字母"L"表示.绕制电感线圈时,所绕的线圈的圈数我们一般把它称为线圈的"匝数". 电感线圈的性能指标主要就是电感量的大小.另外,绕制电感线圈的导线一般来说总具有一定的电阻,通常这个电阻是很小的,可以忽略不记.但当在一些电路中流过的电流很大时线圈的这个很小的电阻就不能忽略了,因为很大的线圈会在这个线圈上消耗功率,引起线圈发热甚至烧坏,所以有些时候还要考虑线圈能承受的电功率 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

磁性元件知识介绍

磁性元件知识培训 刘德强

磁性元件说明 ?磁性元件通常由绕组和磁芯构成 ?主要包括电感器和变压器两大类。 ?在电路中的作用:储能、滤波、能量转换、电气隔离等 ?参数:电感量、电压、电流、温度、传输功率、频率、匝数比、漏感、损耗等。 ?应用领域:开关电源、LED驱动电源、光伏逆变器等.

第一章: 电感器介绍

电感器定义和特点 定义:电感器是一种将电能和磁能相互转化的元器件,将电能转化为磁能存储起来或将存储的磁能转化为电能释放出来. 特点: 1.它具有充放电特性和阻止交流电流通过,允许直流电流通过的能力。 2.电感阻碍电流的变化就是不让电流变化,当电流增加时电感阻碍电流的增加,当电流减小时电感阻碍电流的减小。电感阻碍电流变化过程并不消耗电能,阻碍电流增加时它将电能转化为磁能暂时储存起来,等到电流减小时再将磁能转化为电能释放出来,因此流过电感器的电流不能突变。 3.电感器的感抗与频率、电感量之间成正比。感抗计算公式:Z =ωL (ω=2πf, f为频率)。 L 电感器在电路中的符号(L) 不含磁芯或铁芯电感器含磁芯或铁芯电感器共模电感 电感器单位:亨 (H)、毫亨(mH)、微亨 (μH)、纳亨(nH). 感值换算关系: 1H=103mH,1mH=103μH, 1μH=103nH

电感器分类 电感器贴片式 按贴装方式分类: 插件式

电感值的表示方法: 1. 直标法:电感器的标称电感量用数字和文字符号直接标在电感体上。 2. 文字符号法:电感器的标称值用数字和文字符号按一定的规律组合标示在电感体上。4R7表示:4.7μH ,330表示330μH.

器件基础知识电感器

器件基础知识(电感器) 2.3 电感器 2.3.1 基本概念 2.3.2 在BOM中的分类 电感器在MRP II分为(1001~1007): 1001 高频插装电感(固定插装) 1002 可变电感(感值可变,插装或贴片) 1003 片状电感(固定贴片) 1004 共模电感(插装或贴片) 1005 空心线圈(插装或贴片) 1006 工频功率电感(固定插装) 1007 EMI磁珠(插装或贴片) 2.3.3 电感器应用的一般要求 (1)额定电流 选用电感时要注意厂家对额定电流的定义,正确使用,以防线圈过热和电感饱和。 a.一般建议电感器长期工作温升不超过30℃(表面贴型)或40 ℃(插装型);保证电感量在应用范围内。华为电气的功率型器件工作时自身温度不允许超过110 ℃。限制温升是提高电感器工作可靠性和寿命的最重要手段。 b.一般建议在厂家提供的额定电流范围内工作。如果要超额使用,温升和电感量要求如a。(2)电感量和Q值变化 电感器在实际工作时的电感量不同于标称电感量,引起变化的主要原因除了电流过大外,还包括 A、频率

实际工作频率与标称电感的测试频率不同。由于实际电感是有损耗的,因此感值随着频率而变化,电感精度也随频率而变化。因此选择电感应该注意实际应用频率时的电感量,远离自谐振频率SRF 。同样,Q 的大小也是针对频率而言的。 B 、 温度和湿度 温度和湿度等环境因素变化时,线圈的电感和品质因数等参数会随之变化。因此环境条件差的情况下要采用温度稳定性高和有防潮措施的电感。 (3) 额定工作温度 各种具体型号的电感器都有规定的额定环境工作温度范围, 在实际使用中不应超过规定的环境工作温度。这是电感器正常工作的保证。如果额定电流超额使用,则要注意器件工作时自身温度不超过材料额定温度。 (4)设计裕量 由于电感器的各种参数都是在特定频率、电流等环境条件下的定义的,考虑到器件的离散性、设计和布板因素和环境因素等,在设计时,器件的Q 值、电感精度都应留有一定的裕量。 (5)不选用极限和边缘规格 对于标准产品,不建议选用各分类器件的极限规格。 (6) 安装 小电流电感优选表面贴装的电感器,尤其是高频电感。表面贴装不仅生产效率高,体积小,且分布电容小,可靠性高。对器件密度高的单板尤其有利。 考虑到目前的成本相差悬殊,功率型电感优选插装电感器,尽量不使用表面贴装。 2.3.4 插装固定差模电感应用注意点 选用类别 低频锰锌、镍锌铁氧体电感屏蔽电感、高导磁、镍锌类电感 工形电感 应用注意事项: (1)在高频电路应用中,注意介质损耗:选用优质骨架减少介质损耗,例如高频瓷、聚苯乙烯等;对于超高频应用(100M 以上)不能使用铁氧体磁芯,只能采用空心线圈。

技术大牛教你电感如何选型

技术大牛教你电感如何选型 器件选型是硬件工程师的基本工作,本文主要从电感的工艺和应用出发,介绍电感如何选型。一、电感的基本原理电感,和电容、电阻一起,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,电感的阻抗于两个因素有关: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:·绕制线圈的导线不是理想导体,存在一定的电阻;·电感的磁芯存在一定的热损耗;·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。自谐振频率(Self-Resonance Frequency)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。品质因素(Quality Factor)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。自谐振频率和Q值是高频电感的关键参数二、电感的工艺结构电感的工艺大致可以分为3种:2.1 绕线电感(Wire Wound Type)顾名思义就是把铜线绕在一个磁芯上形成一个线圈,绕线的方式有两种:圆柱形绕法(Round Wound)圆柱形绕法很常见,应用也很广,例如:图片来自Bing,彩虹圈,应该是出彩中国人平面形绕法(Flat Wound)平面形绕法也很常见,大家一定见过一掰就断的蚊香平面形绕法优点很明显,就是减小了器件的高度。由前文的公式可知,磁芯的磁导率越大,电感值越大,磁芯可以是·非磁

十大常见电子元器件介绍

幻灯片1 十大常见电子元器件介绍 幻灯片2 一、电阻 ●随着电子技术及其应用领域的迅速发展,所用的元器件种类日益增多,学习和掌握常 用元器件的性能、用途、质量判别方法,对提高电气设备的装配质量及可靠性将起重要的保证作用。电阻、电容、电感、二极管、三极管等都是电子电路常用的器件。这里列举出电子行业中常用的十大电子元器件,及相关的基础概念和知识,和大家一起温习一遍。 ●明星一:电阻 ●作为电子行业的工作者,电阻是无人不知无人不晓的。它的重要性,毋庸置疑。人们都 说“电阻是所有电子电路中使用最多的元件。” ●电阻,因为物质对电流产生的阻碍作用,所以称其该作用下的电阻物质。电阻将会导致 电子流通量的变化,电阻越小,电子流通量越大,反之亦然。没有电阻或电阻很小的物质称其为电导体,简称导体。不能形成电流传输的物质称为电绝缘体,简称绝缘体。 ●在物理学中,用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大,表示导体对 电流的阻碍作用越大。不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种特性。电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件。 ●电阻元件的电阻值大小一般与温度有关,衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系 数,其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。 幻灯片3

二、电容 ●电容指的是在给定电位差下的电荷储藏量;记为C,国际单位是法拉(F)。一般来 说,电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上;造成电荷的累积储存,最常见的例子就是两片平行金属板。也是电容器的俗称。 ●1、电容在电路中一般用“C”加数字表示。电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘 材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容量有关。容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率,C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。 幻灯片4 三、晶体二极管 ●晶体二极管固态电子器件中的半导体两端器件。这些器件主要的特征是具有非线性的 电流-电压特性。此后随着半导体材料和工艺技术的发展,利用不同的半导体材料、掺杂分布、几何结构,研制出结构种类繁多、功能用途各异的多种晶体二极管。制造材料有锗、硅及化合物半导体。晶体二极管可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换等。 ●晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示. ●作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很 小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性,无绳电

电阻,电容,电感的作用

作为无源元件之一的电容,其作用不外乎以下几种: 1、应用于电源电路,实现旁路、去藕、滤波和储能的作用,下面分类详述之: 1)旁路 旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化,降低负载需求。就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进行放电。为尽量减少阻抗,旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。地弹是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。 2)去藕 去藕,又称解藕。从电路来说,总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作。这就是耦合。 去藕电容就是起到一个电池的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰。 将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去藕合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般是0.1u,0.01u等,而去耦合电容一般比较大,是10uF或者更大,依据电路中分布参数,以及驱动电流的变化大小来确定。 旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。 3)滤波 从理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。但实际上超过1uF 的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容通低频,小电容通高频。电容的作用就是通高阻低,通高频阻低频。电容越大低频越容易通过,电容越大高频越容易通过。具体用在滤波中,大电容(1000uF)滤低频,小电容(20pF)滤高频。 曾有网友将滤波电容比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变,由此可知,信号频率越高则衰减越大,可很形象的说电容像个水塘,不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。它把电压的变动转化为电流的变化,频率越高,峰值电流就越大,从而缓冲了电压。滤波就是充电,放电的过程。 4)储能 储能型电容器通过整流器收集电荷,并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。电压额

工程师必备:电感基础知识大总结

工程师必备:电感基础知识大总结 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

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