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.

电感值的表示方法：

3.色标法：在电感器表面涂上不同的色环来代表电感量，通常用三个或四个色环表示。

默认单位为μH.

颜色第一位有效值第二位有效值倍率允许偏差

黑0 0 100 ±20

棕 1 1 101 ±1

红 2 2 102 ±2

橙 3 3 103 ±3

黄 4 4 104 ±4

绿 5 5 105

蓝 6 6 106

紫7 7 107

灰8 8 108

白9 9 109

金±5%

银±10%

1.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。

2.允许偏差：电感器上标称的电感量与实际电感量的允许偏差值。 %

100电感器标称值

器的标称值

电感器的实际值－电感电感器的允许偏差＝ 允许偏差 等级

±1% Ⅰ级 ±5% Ⅱ级 ±10% Ⅲ级 ±20%

Ⅳ级

常用电感器的允许偏差&等级：

3.品质因数：也称Q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。计算公式：Q=X

L /R

S

( X

L

=ω*L=2πf*L ).

▇ 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。

4.分布电容：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。

5.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。

6.直流电阻(DCR)：电感器在直流电下的电阻值，直流电阻越小越好。

电感器在电路中的作用作用说明

滤波一是低频滤波，主要是阻碍电路电流的突变.

二是高频滤波，可在高频电路里吸收或阻挡同频或差频的信号波.

振荡电感与电容组成振荡电路，将电源的直流电能转变成一定频率的交流信号或高频直流信号的电路.

延迟通过电流不能突变及电压相位滞后电流相位的特性实现延迟功能. 陷波一种特殊的滤波形式，用于消除某个特定频率的干扰.

贴片式电感分类

种类特点不足图片

绕线式—电感量范围广、

—电感量精度高、

—低损耗、高Q值

—耐电流大、

—制作工艺简单、成本低等.

小型化方面受

到限制.

叠层式 与绕线型电感相比有：

—尺寸小、有利于电路的小型化.

—磁屏蔽性、不会干扰周围的元器件，也不会受

到周围元器件的干扰，有利于元器件的高密度安装.

—叠层一体化结构、可靠性高、耐热性好、可焊性好、形状规则，适合自动化表面安装生产.

—成本高

—电感小

—低Q值.

常用的贴片电感从制程工艺上分为绕线式和叠层式两种

贴片式电感封装尺寸

叠层式电感封装方式 & 尺寸介绍

封装方式

英制公制长(L)宽(W)高(T)外电极宽（a) (mil)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)英制尺寸公制尺寸长度及公差宽度及公差厚度及公差宽度范围0402 1005 1.0±0.1 0.5±0.1 0.5±0.1 0.2~0.1 0603 1608 1.6±0.15 0.8±0.15 0.8±0.15 0.1~0.5 0805 2012 2.0±0.2 1.25±0.2 * 0.2~0.8 1206 3216 3.2±0.2 1.6±0.2 * 0.4~1.0 1210 3225 3.2±0.2 2.5±0.2 * 0.6~1.0 1812 4532 4.5±0.2 3.2±0.2 * 0.6~1.0