电感基本知识学习

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电感工作原理

电感工作原理

电感工作原理电感是一种常用的电子元件,广泛应用于电路中。

它是由导线或者线圈组成的,当通过电流时能够产生磁场,并且能够储存能量。

本文将详细介绍电感的工作原理及其相关知识。

一、电感的基本原理电感的工作原理基于法拉第电磁感应定律和安培环路定律。

根据法拉第电磁感应定律,当导线中通过变化的电流时,会产生磁场。

根据安培环路定律,磁场通过导线时,会产生感应电动势。

因此,当电流通过电感时,会在电感的周围产生磁场,并且会在电感中产生感应电动势。

二、电感的主要特性1. 自感性:电感会对通过它的电流产生自感作用,即电流变化时会产生自感电动势。

自感性导致电感在电路中具有妨碍电流变化的作用,使电流变化缓慢。

2. 互感性:当两个或者多个电感相互挨近时,它们之间会产生互感作用。

互感性导致电感之间能够传递能量,并且能够实现信号的耦合。

3. 感抗:电感对交流电具有阻抗作用,称为感抗。

感抗的大小与电感的物理特性、频率以及电感的电阻相关。

三、电感的应用1. 滤波器:电感可以用作滤波器的重要组成部份,用于滤除电路中的高频噪声或者低频杂波,保证信号的纯净性。

2. 变压器:变压器是利用电感的互感性原理实现的,它可以将交流电的电压和电流进行变换。

3. 振荡电路:电感可以与电容器和电阻器组成振荡电路,用于产生稳定的振荡信号,广泛应用于无线通信、射频电路等领域。

4. 电源滤波:电感可以用于电源滤波电路,过滤掉电源中的高频噪声,提供稳定的直流电源。

5. 传感器:电感可以用作传感器的核心元件,通过测量电感的变化来检测物理量,如接近开关、温度传感器等。

四、电感的参数和选择1. 电感值:电感的参数之一是电感值,单位为亨利(H)。

电感值的大小决定了电感对电流变化的妨碍程度。

2. 电感的材料:电感的导线通常采用铜线或者铁氧体线圈。

铜线圈适合于高频电路,而铁氧体线圈适合于低频电路。

3. 额定电流:电感的额定电流是指电感能够承受的最大电流值。

在选择电感时,需要根据电路的需求来确定合适的额定电流。

关于电感器的知识普及

关于电感器的知识普及

关于电感器的知识普及电感器也是一种储能元件,它能把电能转变为磁场能,并在磁场中储存能量。

电感器用符号L表示,它的基本单位是亨利(H),常用毫亨(mH)为单位。

它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。

目录1、电感器的概述2、电感器的作用3、电感器的结构4、电感器工作原理5、电感器的分类6、电感器的特点7、电感器的主要参数8、电感器的用途9、电感的计算公式10、电感器和磁珠的联系和区别11、电感器的发展历程电感器的概述: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。

电感器的作用: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。

电感器的结构:最简单的电感器(俗称线圈)就是用导线空心地绕儿圈,有磁芯或铁芯的电感器是在磁芯或铁芯上用导线绕几圈。

通常情况下,电感器由铁芯或磁芯、骨架和线圈等组成。

其中,线圈绕在骨架上,铁芯或磁芯插在骨架内。

电感器工作原理:4.1.给线圈中通入交流电流时,在电感器的四周产生交变磁场,这个磁场称为原磁场。

4.2.给电感器通入直流电流时,在电感器四周要产生大小和方向不变的恒定磁场。

4.3.由电磁感应定律可知,磁通的变化将在导体内引起感生电动势,因为电感器(线圈)内电流变化(因为通的是交流电流)而产生感生电动势的现象,称为自感应。

电感就是用来表示自感应特性的一个量。

4.4.自感电动势要阻碍电感中的电流变化,这种阻碍作用称为感抗。

电感器的分类:5.1.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。

5.2.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。

电容电感的基本知识

电容电感的基本知识

)

0
① 电容的储能只与当时的电压值有关, 电容电压不能跃变,反映了储能不能 跃变;
② 电容储存的能量一定大于或等于零。
?电容两端的电压是直流时, 储存的电场能量是否为0?
否!WC

1 CU 2 2
例 求电容电流i、功率P (t)和储能W (t)

i
us (t) C

2 uS/V
电源波形
0.5F
(2) 当 i 为常数(直流)时,di / dt =0 u=0。 电感在直流电路中相当于短路;
(3) 电感元件是一种记忆元件;
iL +u –
(4) 当 u,i 为关联方向时,u=L di / dt;
u,i 为非关联方向时,u= – L di / dt
4.电感的储能
以磁场方式储存
di p吸 ui i L dt
(4) 表达式前的正、负号与u,i 的参考方向有关
iC
+U i= Cdu/dt
关联参考方向下 表达式中取“+”号
C i
+U i= –Cdu/dt
非关联参考方向下 表达式中取“-”号
4. 电容的储能
u, i 取关联参考方向
p吸

ui

uC
du dt
以电场方式储存
可正可负,有时吸收能量, 有时放出能量,但本身不 消耗能量(无损)
0
1
2 t /s
解 uS (t)的函数表示式为:
0
uS
(
t
)

2t 2t
4ຫໍສະໝຸດ 0t 0 0 t 1s 1 t 2s t 2s
0
uS
(

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。

什么是电感电感基础知识

什么是电感电感基础知识

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

《电感基本知识》课件
可调电感器
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。

电感基本知识

电感基本知识
所以它会通过输出电容流入地,产生相应的输出纹波电压dv=di×RESR。这个纹波电压应尽可能低,以免影响电 源系统的正常操作,一般要求峰峰值为10mV~500mV。
电感的工艺制成
积层贴片式电感器的制作工艺流程介绍
积层芯片电感制程介绍 积层芯片电感/磁珠的制程可分为三种,分别是:半湿式-印刷积层法、湿式、干式-生胚积层法。 半湿式的生产方式其主要是在生胚薄片,以交叉厚膜网印的方式将内导线及材料的油墨印制成内
部线圈的结构,在经积层、压合、切割、共烧等程序制成电感器,其制程如图一。此一制程的关键 在于低温烧结低介电常数材料的粉体配方、生胚薄片与印刷油墨的制作与两者的性质、网版图案设 计与网印条件设定、组件脱脂与共烧的温度曲线、端电极与电镀参数设定、组件测试。
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。
电感在开关电源中的应用
电感是开关电源中常用的元件,由于它的电流、电压相位不同,所以理论上损耗为零。电感常为储能元件, 也常与电容一起用在输入滤波和输出滤波电路上,用来平滑电流。电感也被称为扼流圈,特点是流过其上的电 流有“很大的惯性”。换句话说,由于磁通连续特性,电感上的电流必须是连续的,否则将会产生很大的电压 尖峰。
降压式DC/DC变换器的基本工作原理是:开关管导通时,FIN电压经开关管S、D极、储能电感L和电容 C构成回路,充电电流不但在C两端建立直流电压,而且在储能电感L上产生左正、右负的电动势;开关管截 止期间,由于储能电感L中的电流不能突变,所以,L通过自感产生右正、左负的脉冲电压。于是,L右端正的 电压→滤波电容C一续流二极管VD→L左端构成放电回路,放电电流继续在C两端建立直流电压,C两端获得 的直流电压为负载供电。因此,降压式DC/DC变换器产生的输出电压不但波纹小,而且开关管的反峰电压低。

电感的基本知识

电感的基本知识

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。

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电子元器件的基本知识——电感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:2.52MHZ4 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,影响回路的选择性、效率、滤波特性以及频率的稳定性。

一般均希望Q值大,但提高线圈的Q值并不是一件容易的事,因此应根据实际使用场合、对线圈Q值提出适当的要求。

线圈的品质因数为:Q=ωL/R式中:ω——工作角频;L——线圈的电感量;R——线圈的总损耗电阻线圈的总损耗电阻,它是由直流电阻、高频电阻(由集肤效应和邻近效应引起)介质损耗等所组成。

"为了提高线圈的品质因数Q,可以采用镀银铜线,以减小高频电阻;用多股的绝缘线代替具有同样总裁面的单股线,以减少集肤效应;采用介质损耗小的高频瓷为骨架,以减小介质损耗。

采用磁芯虽增加了磁芯损耗,但可以大大减小线圈匝数,从而减小导线直流电阻,对提高线圈Q值有利。

(3)固有电容线圈绕组的匝与匝之间存在着分布电容,多层绕组层与层之间,也都存在着分布电容。

这些分布电容可以等效成一个与线圈并联的电容Co,如图示。

此主题相关图片如下:这个电容的存在,使线圈的工作频率受到限制,Q值也下降。

图示的等效电路,实际为一由L、R、和Co组成的并联谐振电路,其谐振频率称为线圈的固有频率。

为了保证线圈有效电感量的稳定,使用电感线圈时,都使其工作频率远低于线圈的固有频率。

为了减小线圈的固有电容,可以减少线圈骨架的直径,用细导线绕制线圈,或采用间绕法、蜂房式绕法。

此主题相关图片如下:(4)线圈的稳定性电感量相对于温度的稳定性,用电感的温度系数αL表示此主题相关图片如下:式中:L2和L1分别是温度为t2和t1时的电感量。

对于经过温度循环变化后,电感量不再能恢复到原来值的这种不可逆变化,用电感的不稳定系数表示此主题相关图片如下:式中:L和L1,分别为原来和温度循环变化后的电感量。

温度对电感量的影响,主要是因为导线受热膨胀,使线圈产生几何变形而引起的。

减小这一影响的方法.可采用热法(绕制时将导线加热,冷却后导线收缩,以保证导线紧紧贴合在骨架上)温度增大时,线圈的固有电容和漏电损耗增加,也会降低线圈的稳定性。

改进的方法是,将线圈用防潮物质浸渍或用环氧树脂密封,浸渍后由于浸渍材料的介电常数比空气大,其线匝间的分布电容增大。

同时,还引入介质损耗,影响Q值。

(5)额定电流主要是对高频扼流团和大功率的谐振线圈电感器、变压器检测方法与经验1、 色码电感器的的检测将万用表置于R×1挡,红、黑表笔各接色码电感器的任一引出端,此时指针应向右摆动。

根据测出的电阻值大小,可具体分下述三种情况进行鉴别:A、 被测色码电感器电阻值为零,其内部有短路性故障。

B、 被测色码电感器直流电阻值的大小与绕制电感器线圈所用的漆包线径、绕制圈数有直接关系,只要能测出电阻值,则可认为被测色码电感器是正常的。

2、 中周变压器的检测A、 将万用表拨至R×1挡,按照中周变压器的各绕组引脚排列规律,逐一检查各绕组的通断情况,进而判断其是否正常。

B、 检测绝缘性能将万用表置于R×10k挡,做如下几种状态测试:(1)初级绕组与次级绕组之间的电阻值;(2)初级绕组与外壳之间的电阻值;(3)次级绕组与外壳之间的电阻值。

上述测试结果分出现三种情况:(1)阻值为无穷大:正常;(2)阻值为零:有短路性故障;(3)阻值小于无穷大,但大于零:有漏电性故障。

3、 电源变压器的检测A、 通过观察变压器的外貌来检查其是否有明显异常现象。

如线圈引线是否断裂,脱焊,绝缘材料是否有烧焦痕迹,铁心紧固螺杆是否有松动,硅钢片有无锈蚀,绕组线圈是否有外露等。

B、 绝缘性测试。

用万用表R×10k挡分别测量铁心与初级,初级与各次级、铁心与各次级、静电屏蔽层与衩次级、次级各绕组间的电阻值,万用表指针均应指在无穷大位置不动。

否则,说明变压器绝缘性能不良。

C、 线圈通断的检测。

将万用表置于R×1挡,测试中,若某个绕组的电阻值为无穷大,则说明此绕组有断路性故障。

D、 判别初、次级线圈。

电源变压器初级引脚和次级引脚一般都是分别从两侧引出的,并且初级绕组多标有220V字样,次级绕组则标出额定电压值,如15V、24V、35V等。

再根据这些标记进行识别。

E、 空载电流的检测。

(a)、 直接测量法。

将次级所有绕组全部开路,把万用表置于交流电流挡(500mA,串入初级绕组。

当初级绕组的插头插入220V交流市电时,万用表所指示的便是空载电流值。

此值不应大于变压器满载电流的10%~20%。

一般常见电子设备电源变压器的正常空载电流应在100mA左右。

如果超出太多,则说明变压器有短路性故障。

(b)、 间接测量法。

在变压器的初级绕组中串联一个10 /5W的电阻,次级仍全部空载。

把万用表拨至交流电压挡。

加电后,用两表笔测出电阻R两端的电压降U,然后用欧姆定律算出空载电流I空,即I空=U/R。

F、 空载电压的检测。

将电源变压器的初级接220V市电,用万用表交流电压接依次测出各绕组的空载电压值(U21、U22、U23、U24)应符合要求值,允许误差范围一般为:高压绕组≤±10%,低压绕组≤±5%,带中心抽头的两组对称绕组的电压差应≤±2%。

G、 一般小功率电源变压器允许温升为40℃~50℃,如果所用绝缘材料质量较好,允许温升还可提高。

H、 检测判别各绕组的同名端。

在使用电源变压器时,有时为了得到所需的次级电压,可将两个或多个次级绕组串联起来使用。

采用串联法使用电源变压器时,参加串联的各绕组的同名端必须正确连接,不能搞错。

否则,变压器不能正常工作。

I、电源变压器短路性故障的综合检测判别。

电源变压器发生短路性故障后的主要症状是发热严重和次级绕组输出电压失常。

通常,线圈内部匝间短路点越多,短路电流就越大,而变压器发热就越严重。

检测判断电源变压器是否有短路性故障的简单方法是测量空载电流(测试方法前面已经介绍)。

存在短路故障的变压器,其空载电流值将远大于满载电流的10%。

当短路严重时,变压器在空载加电后几十秒钟之内便会迅速发热,用手触摸铁心会有烫手的感觉。

此时不用测量空载电流便可断定变压器有短路点存在。

大功率片状绕线型电感大功率片状绕线型电感器主要用于DC/DC变换器中,用作储能元件或大电流LC 滤波元件(降低噪声电压输出)。

它以方形或圆形工字型铁氧体为骨架,采用不同直径的漆包线绕制而成,如图所示:老式DC/DC变换器的工作频率仅几十kHz(如30—50kHz),如今新型DC/DC 变换器的频率高于200kHz,老式低频电感不适用了。

在铁氧体底部沉积导电材料,经烧结后形成焊接的电极。

此主题相关图片如下:大功率片状绕线型电感器型号不统一,尺寸也不相同,这里仅介绍一种圆形工字形铁氧体骨架构成的电感器,其尺寸、电感量范围及直流电阻范围如表所示:由表可以看出,同一尺寸的骨架可以采用不向直径漆包线来绕制、绕的匝数不同,故其电感量及直流电阻值是一个范围电阻越小,线径越大尺寸也越大,这是个矛盾。

此主题相关图片如下:标准的大功率电感量基数为1 2.2 3.3 4.7 5.6 6.8 8.2。

常用的电感量范围为1——330uH。

有时需要在试验中调整电感量,以获得最佳数值。

作为大功率片状电感器还有下列两个主要参数:最大电流及工作频率。

电感线圈的使用(1)磁场辐射的影响电感线圈装在线路板上有立式与卧式两种方式,要注意其磁场的辐射对邻近器件工作的影响。

如卧式电感器的引线是从两端引出,装在线路板上多是横卧着,它的线圈都绕在棒形的磁芯上,它工作时,磁力线在周围散发,见图(a)。

不仅有效导磁系数低,而且其磁场辐射会影响邻近部件的工作,特别在高频工作时影响更大。

所图(b)示。

此主题相关图片如下:电感线圈的磁场辐射立式电感器无此缺点,其线圈都绕在“工”形或“王”形磁芯上,甚至绕在很薄的“工”形的磁芯上,工作时磁力线很少散发.有效导磁系数较高,磁场辐射小,对邻近部件影响小。

同时占空系数小,分布电容也小。

如图(b)(2)工作频率与磁芯材料的关系由于电感器的基体是铁氧体磁芯,其工作频率自然要受磁芯材料工作频率的限制,必须慎重选择。

有关术语及定义1.初始磁导率μi初始磁导率是磁性材料的磁导率(B/H)在磁化曲线事始端的极限值,即μi=1/μ0 lim:H→0 B/H式中为μ0真空磁导率(4π×10^-7H/m)H为磁场强度(A/m)B磁通密度(T)2.有效磁导率μe:在闭合磁路中,如果漏磁可忽略,可以用有效磁导率来表征磁芯的性能。

μe=L/μ0N2*Le/Ae式中L为装有磁芯的线圈的电感量(H)N为线圈匝数Le为有效磁路长度(m)Ae为有效截面积(m^2)3.饱和磁通密度Bs(T):磁化到饱和状态的磁通密度。

见图1。

4.剩余磁通密度Br(T)从饱和状态去除磁场后,剩余的磁通密度。

见图1。

5.矫顽力He(A/m)从饱和状态去除磁场后,磁芯继续被反向磁场磁化,直至磁通密度减为零,此时的磁场强称为矫顽力。

见图1。

6.损耗因素tanδ根据因数是磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗三者之和tanδ=tanδh+tanδe+tanδr式中tanδh为磁滞损耗因数tanδe为涡流损耗因数tanδr为剩余损耗因数7.相对损耗因数tanδ/u相对损耗因数是损耗因数与磁导率之比:tanδ/ui(适用于材料)tanδ/ue(适用于磁路中含有气隙的磁芯)8.品质因数Q品质因数为损耗因数的倒数:Q=1/tanδ9.温度因数αu(1/K)温度系数为温度在T1和T2范围内变化时,每变化1K相应的磁导率的相对变化量:αu=U2-U1/U1*1/T2-T1(T2>T1)式中U1为温度为T1时的磁导率U2为温度为T2时的磁导率10.相对温度系数αur(1/K)温度系数和磁导率之比,即αur=U2-U1/(U2)^2*1/T2-T1(T2>T1)11.居里温度Tc(℃)在该温度下材料由铁磁性(或亚铁磁性)转变顺磁性。

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