电感与变压器的区别
能够产生自感、互感作用的器件均称为电感器件。电感器件是无线电设备中重要元件之一，它与电阻、电容、晶体二极管、晶体三极管等电子器件进行适当的配合，可构成各种功能的电子线路。
由于电感器一般由线圈构成，所以又称为电感线圈。为了增加Q值、缩小体积，线圈中常用软磁性材料做成磁芯。电感器有固定电感器、可变电感器、微调电感受器、色码电感器、平面电感器、集成电感器等。
在无线电整机中电感器主要是指各种线圈，对于与电感线圈相关的变压器、延迟线、滤波器等，在本节中将作必要说明。
1.电感线圈电感线圈是用绝缘导线（漆包线、纱包线、***导线等）一圈紧靠一图地绕制而成.在交流电路中，线圈有阻碍交流电流通过的作用，而对稳定的直流电压却不起作用（线罪状本身直流电阻例外）。所以线圈可以在交流电路中作阻流、变压、交连、负载等。当线圈和电容配合是时可作调谐、滤波、选频、分频、退耦等。
电感线圈在电路中常用英文字母“L”表示，电感量的单位是“亨利”，简称亨，常用英文字母“H”表示；比亨小的单位为毫亨，用英文字母mH表示；更小单位为微亨，用英文字母H表示。它们之间的关系为：1H=103mH=106uH.（1）自感与互感。当交流电流通过电感线圈时，将在线圈的周围产生交变磁场，这个磁场能穿过线圈，并且在线圈中产生感应电动势。自感电动势的大小与磁通量的线圈的特性有磁，这种特性用自感电感线圈在电路中常用英文字母“L”表示，电感量的单位是“亨利”，简称亨，常用英文字母“H”表示；比亨小的单位为毫亨，用英文字母mH表示；更小单位为微亨，用英文字母H表示。它们之间的关系为：1H=103mH=106uH.（1）自感与互感。当交流电流通过电感线圈时，将在线圈的周围产生交变磁场，这个磁场能穿过线圈，并且在线圈中产生感应电动势。自感电动势的大小与磁通量的线圈的特性有磁，这种特性用自感系数来表示。电感受。电感受量是表示电感数值大小的量，一般称之为电感。
电感线圈的自感工作原理：线圈（电感）中的自感电动势的方向将要阻碍原磁场的变化，这是因为原有的磁场是线圈中的电流产生的，自感受电动热阻碍通过线圈的电流发生变化，这种阻碍作用就是电感的感抗，其单位欧姆（）。感抗的大小与线圈的电流感量的大小和通过电感线圈的交流频率有关，电感量越大，他所形成的感抗也就越大。同一电感量下，交流电流的频率越高，感抗也就越大。它们的关系可下列公式说明：XL=2fL式中XL——感抗；f——电流的频率；L ——电感量。
电感线圈的互感工作原理：在通过交流的电感线圈的交变磁场中，放置另一个电感线圈，交变磁场中的磁力线将穿过这个线圈，并且在该线圈中产生感应电动势，我们将这种现象称之为互感。一般将原电线称为初级圈的互感量有关，初、次级线圈之间的相互作用称为耦合（系数）。耦合系数与两线圈的位置、方式、有无磁芯等因素有关。两线圈的是感量与两线圈之间的耦合系数有关，电感线圈的互感原理也就是常见的变压器原理。
（2）电感线圈的作用。电感的作用如下两点：1）阻流作用：线圈中的自感电动势总是与线圈中的电流变化相对抗。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、电容之间来回振荡，这就是LC回路的谐振现象。谐振时由于电路的感抗与容抗等值又反向，因此回路总电流的感抗最小，电流量最大（指f="f0"的交流信号），所以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。
（3）电感线圈的检测。电感线圈的检测一般要借助于专用的电子仪器，在不具备专用仪器时，可用万用表对电感受线圈进行检测（只能在致上判断其好坏）。
电感线圈的直流电阻值一般很小，大约为零点几欧到几欧左右，低频线圈的直流电阻最多也只有几百欧至几千欧。当被测线圈电阻为无穷大时，说明线圈内部或引出端已开路。测量过程中还应注意线圈与外电路断开，以避免外电路对线圈的并联形成错误判断。更换新电感线圈时，应注意更换的电感数值相接近。至于局部短路，往往是不能检测出来的，在检修的过程中，只能用代换法。
在使用线圈时应注意不要随意改变线圈的形状、大小、方向及线圈间的距离，否则会影响线圈原有的电感量，特别是更换高频线圈时更应注意。
2.变压器变压器是电子线路中广泛应用的一种无源器件，利用线圈之间的互感作用，可以对交流（或信号）进行电压变换、电流变换、阻抗变换，可以传递信号，阻隔直流等。变压器一般由线圈、铁（磁）芯和骨架等几部分组成，在电子线路中常用英文字母“T”或“B”表示。
压器在电路中的主要作用是进行输入与输出之间的电压和阻抗的变换，其基本工作原理是：当给变压器初级线圈加上一个交变压U1时，在线圈中则产生交变电流I1.由于交变电流I1的作用，在初级线圈中则产生变磁场。于是，在磁芯中产生交变的磁感受应强度和交变的磙。由于磁芯的作用，磁通必须经过变压器的次级线圈，结果在次级线圈中产生互感电动势U2。若初级线圈的匝数为N1，次级线圈的匝数为N2，则有U1/U2=N1/N2=n.当N1大于N2时，n 大于1，则U1大于U2，输出电压小于输入电压。当N1大于N2时，n小于1时，则U1小于U2，输出电压大于输入电压。
变压器的种类繁多，根据其用途可分为低频变压器、中频变压器、高频变压器等多种。按其磁芯又可分为铁芯变压器、磁芯（铁氧体）变压器与空心变压器等几种。
变压器的主要技术参数有：额定功率：指的是在额定的频率的电压下，变压器能长期工作而不超过额定的温升的输出功率。额定功率中会有部分无功功率（因变压器自身损耗电量为铜损），所以其单位用伏安（V A）表示，而不用瓦（W）表示。
匝数比：变压器初级绕组的匝数（N1）与次级绕组的匝数（N2）之比称为匝数比（n），即n=N1/N2.在一般情况下，它就是输入电压与输出电压之比，所以匝数比又可称为变压比。
工作效率：是指变压器次级输出的电功率与功放输入电功率比值的百分数，即：工作效率=输出功率/输入功率*100%工作效率一般是指开磁稳压电源等大功率的工作部分，而中频、高频变压器一般是不考虑工作效率的。
频带宽度：当输入电压不稳定时，其输出电压会随着频率变化而变化。在中间频带处，输出电压与输入电压基本上相符合，即符合变压器的初、次级匝数比的关系。当频率的输出电压为U0，所对应的高、低两频率之差，称为该变压器的频带宽度。
温升：变压器的温升主要是对电源并联变压器而言，它是指变压器在通电源后，其温度上升到稳定值进，这时变压器温度高出周围环境温度的数值，因此要求变压器的温升越小越好。
绝缘电阻：理想中的变压器的各组绕组之间及与铁芯之间，在电气理论中是绝缘要求。绝缘电阻是施加电压与产生的电流之比：绝缘电阻/M=施加电压V/产生漏电流A如果电源变压器的绝缘电阻过低，就可能现初、次级之间短路或与外壳适中现象，造成电路工作异常。
漏意感：变压器初级线圈中的电流产生的磁通并不是全部通过次级线圈，把通过次级线圈的这部分磁通称为漏磁通。漏磁通产生的电感，简称漏感。漏感的存在不仅影响变压器的效率及其性能，还会影响变压器周围的电路工作，因此变压器的漏感要求越小越好。
变压器除了上述技术参数之外，同时还具有一些特殊要求（对不同用途变压器而言），例如开关稳压电源变压器在具备上述要求外，同时还应具备有空载电流等技术要求。
（1）开关稳压电源变压器。开磁稳压电源变压器主要有标准型和高腰型两种，这也是人外表形态特征来来进行曲的一种区别方法。
高腰型变压器的腰径部分细而高，因此具有以下优点：绕线空间充足，便于高要求的绝缘制作：输出功率大，比标准型开磁稳压电源变压器提高30%左右，并且在它的腰部包有一层1cm 左右宽度的铜箔，作为磁屏蔽层，以充分减少漏磁，提高变压器的使用性能：由于它的腰径较高，因此重心较高，所以能方便并牢固地直接焊接在电路印制板上；另外腰径高，以便其底部面积减小，也便于其他元器件的安装与调试。
开关稳压电源变压器主要包括以下三个方面：（1）存储能量并进行初、次级之间的能量转换。工作时，它先将电源提供的磁能存储在变压器中，然后再将磁能转换为电能提供给负载电路。
（2）使自激振荡电路起振，以保证开关稳压电源电路正常工作。
（3）将电网提供的固定交流电压，经过交换，提供负载电路所需的各种不同的稳定直流电压，并使负载电路与电网之间实现隔离。
2）开关稳压电源变压器的检测：开关稳压电源在使用过程中的故障主要表现为短路、漏电或开路几个方面。短路故障又可分为各绕组与外壳之间短路等各种不同现象。
对于短路现象，可用万用表电阻档进行测量。由于各绕组在正常时的电阻值很大，用普通万用表电阻R*10K档测量应为无穷大。如果电阻值小、较小或为零，则说明被测开磁稳压电源变压器绝缘不好，有漏电或短路（击穿）故障。
电感与变压器的区别
对于绕组的匝间短路现象，由于各绕组电阻值均比较小，用万用表是很难判断的，通常采用代换方法进行判别。
对于变压器线圈的开路现象，只要用万用表的欧姆档，测量同一绕组的两端引脚。如果发现电阻值很大或时大时小，则说明被测线圈有断路或接触不良现象；如果电阻值很小，则说明被测线圈基本上是正常的。
在必要情况下，还应对变压器的绝缘电阻进行测量。由于电源变压器的初、次线圈之间及与铁芯之间，应具有承受1000V的交流电压在1min之同偿被击穿的绝缘性能，测量时用万用表电阻R*10K档，绝缘电阻应在100M以上（测量应注意外电路对电阻值的影响）。
（2）中频变压器。中频变压器简称中周，其结构与电源变压器是不同的，工作频率高达465KHz经上，实际上好属于高频范围，为了避免外界的电磁干扰，中频变压器均固定在金属屏蔽壳内。
中频变压器除了利用初、次级线圈之间匝数比进行阻抗变换外，同时还应用初级线圈（带可调节磁芯，在中周外顶部开槽，用小螺丝刀调节，可以改变初级线圈的电感量）的L与底部固定电容C构成一个CL谐振回路，所以中频变压器同时还具有选频作用。例如，我国广播收音机的中频频率为465KHz，电视机的图像中放频率为38.0MHz，第二伴音放中放频率为6.5MHz.中频变压器配合一定的电容，就能调谐上述频率，并且能在上述频率附近进行一不定期的调整。
（3）行输出变压器。行输出变压器（FBT）是一种一体化多级一次升压结构的脉冲功率变压器，它是电视机的第二电源。因此行输出变压器性能的好坏，直接关系到电视机的工作可靠性及安全性，是电视机中十分重要的元器件之一。
尽管各种行输出变压器存在着差异，但都具有共同的特点。其中最重要的是体现在将聚焦极、加速成极电位器与变压器封装在一起，而且在选票和制造上都非常讲究，结构紧密、体积小、质量轻、方便耐用等（下面以彩色电视机行输出变压器为例）。
1）行输出变压器的作用：（1）为行输出管工作提供直流偏置电路，并通过行输出的开关作用，将开关稳压电源向行输出级提供的直流功率转换到次级，再由次级产生电视机部分电路所需要的工作电源使电视机处于正常工作状态。
（2）由低压绕组将反向逆程脉冲电压整流滤波后，产生各种不同的低电压，经稳压成直流电压后，作为电视机的整个低压的工作电源电压。
（3）由灯丝绕组产生的有效的交流6.3V电压（峰峰值为28Vp-p左右的正向逆程脉冲电压），作为电视机的灯丝工作电源电压。
（4）由视放绕组产生的逆程脉冲电压，经滤波后，形成约为几千伏的直流电压，并叠加开关稳压电源电路输出的+B（主电压），得到约为200V左右的提升直流电压，为电视机的末级视放电路提供工作电源电压。
（5）由次级高压绕组将行输出级的逆程脉冲电压，经内部整流滤波后叠加，形成20～24KV 以上的直流电压，供给显象管的高夺阳极。同时，该电压的一部分，经聚焦变压器及加速极电位调节后得到不同的聚集电压及加速电压。
（6）由触发绕组将行输出级的15625Hz行频脉冲信号送到开关稳压电源电路，用以控制同步（它激式）开关稳压电源电路的振荡频率，使之与行频保持同步。值得注意的是，该绕组在非同频式开关稳压电源电路中一般为空脚。
（7）由场电源绕组产生的电源电压送到场输出级，以供给其所需要的电源，使场输出级，以供给其所需要的电源，使场扫描电路能正常工作。
另外，行输出为同时还向亮度通道电路、色度电路、微处理系统等电路提供相关的消稳脉冲信号。
2）行输出变压器的检测：行输出变压器的工作状态是处于一种高电压、大负载下的器件，同时该器件又是电视机的核心部分之一。因此，其故障率比较大。它的主要故障现象是造成无光栅、行幅窄等。形成故障的原因是高压打火、绕组之间匝刘短路，造成行电流过大。
由于行输出变压器各绕组的电阻值小，一般只有零点几欧到几欧之间，除各线圈绕组之间击穿和短路，可以用万用表欧姆档测量其电阻值的方法来判断外，而在同一绕组匝间短路用电阻档是很难判断出来的，一般需要用专门测量仪器才能判断。在没有专用仪器，可采用其他检测方法或者使用代换法。代换行输出变压器。
检测行输出变压器的方法主要有以下几种：直观检查判断法：对于行输出变压器内部绕组故障进行直观检查时，有进可以观察到行输出变压器表面有气泡、凸起、钏孔等现象。对于这些故障，在开机一段时间后关机，再用手触摸变压器的四周表面，手感到有明显的发烫现象，说明行输出变压器已有故障，应予更换。
行输出管窗帘载测量法：使用24号医用空心针头，将行输出管停电极从电路上断开，用电流表测量行输出的停电极电流，在正常时，行输出管的集电级电流约为35～75mA左右。如果测量值与正常值相差太多时，则可断定被测的行输出变压器损坏。
3.偏转线圈偏转线圈是电磁现象是一种综合体现，同时也是显像管的主要附件之一。对于自会聚晶体管来说，它是由晶体管产生厂家制造时成套配备提供的。
（1）偏转线圈的结构与特点。偏转线圈是使荧光屏产生光栅发亮，避免电子枪发射的电子束射在荧光屏上的一个固定点，而形成一个光（亮）点。行、场偏转线圈是套装在晶体管的管颈与锥体的顶部，并由电视机行、场扫描输出电路提供行、场锯齿波扫描电流。这时在偏转线圈以及相应的管颈内部空间上，便产生两个相互垂直的，按行、场频率的偏转磁场。当电子枪发射的电子束穿过这一磁场空间时，在偏转磁场的作用下便产生位移，使电子束按从左至右、从上至下的扫描顺序，依次连续射向荧光屏上便产生了满足幅光栅。集团工作示意图如图2-25所示。
由于偏转线圈是电视机行、场扫描输出电路的主要负载，随着电视机行、场输出电路形式的不断变化，以及晶体管尺寸不同的规格和设计上不同的改进，要法语偏转线圈在性能上和制造工艺上与之相适应，因而彩色电视机偏转线圈的规格型号也不断增多。但不管哪一种系列型号的偏转线圈，它的外观形态及实物却都是相似的，如图2-26所示，其结构也基本相同。它们都由水平（行）偏转线圈垂直（场）偏转线圈组成。行线圈绕阻呈现马鞍形绕制，场院线圈绕组呈现环形绕制。每组线圈都分别由两个完全相同的绕组串联或并联而成。偏转线圈的主要电气参数之一是电感和直流电阻值，不论是哪一种系列型号的偏转线圈，这两项参数中场偏转线圈的均高于行偏转线圈的。
（2）偏转线圈的检测：1）偏转线圈开路检测：当偏转线圈出现开路时，其故障表现在屏幕显示方面，主要特征是水平一条亮线。水平一条亮线说明场偏转线圈开路，垂直一条亮线说明行偏转线圈开路。这时，可拔下偏转线圈插头，用万用表电阻R*1或R*10档测量行或场偏转线圈的电阻值。正常时，行偏转线圈的阻值应很小，一般只有几欧姆左右，场偏转线圈的阻值稍高，一般为几十欧左右。如发现测量阻值很大或无穷大，说明被测量偏转线圈开路。
2）偏转线圈短路检测：偏转线圈短路故障现象，主要体现在屏幕显示方面，其特征是无光，或只有一条1cm左右宽度的水平窄亮带，或一条1cm左右宽度竖直窄亮带。这场偏转线圈短路时表现了一条水平窄亮带，行偏转线圈短路时表现出一条竖直窄亮带。这时，其声电流或行电流较大，当短路严重时，用手触摸偏转线圈有发热感，屏幕显示无光。
偏转线圈短路可分为绕阻之短路和同绕组各匝之间短路两上方面。
当偏转线圈绕组之间击穿短路时，可拔掉偏转线圈插头，用万用表电阻R*1K档测量行线圈与场线圈之间的电阻值，正常时应为无穷大，若测得的阻值读数较小或为零，说明两线圈绕组击穿短路。
当行偏转线圈各匝之间击穿短路时，由于其本身的正常阻值很小，用万用表欧姆档难以测量判断，需采用其他方法进行检查，如行电流检测法则是其中的检查方法之一。具体方法是：将万用表拔至直流电流档，然后串拉姑行输出管集电极供电电路上，在插上和拔掉行偏转线圈插头的情况下，开机分别测量行电流。如当拔掉行偏转线圈插头时，行电流读数减小较大，从非正常值下降至正常值以内，在与行偏转线圈串接“S”样正电容正常的情况下，则可断安行偏转线圈有击穿短路现象。
当场偏转线圈各匝之间击穿短路时，可在拨下场偏转线圈插头的情况下，用万用表欧姆的直流电阻值，正常时应为10～60之间（具体情况须根据不同型号的偏转线圈而定），若测量时发现阻值与正常值不符，偏小很多，也可判断为场偏线圈各匝之间击穿短路现象。
4.电感器应用实例电感器利用自感受的原理广泛应用于无线电设备中
电感与变压器的区别
能够产生自感、互感作用的器件均称为电感器件。电感器件是无线电设备中重要元件之一，它与电阻、电容、晶体二极管、晶体三极管等电子器件进行适当的配合，可构成各种功能的电子线路。 由于电感器一般由线圈构成，所以又称为电感线圈。为了增加Q值、缩小体积，线圈中常用软磁性材料做成磁芯。电感器有固定电感器、可变电感器、微调电感受器、色码电感器、平面电感器、集成电感器等。 在无线电整机中电感器主要是指各种线圈，对于与电感线圈相关的变压器、延迟线、滤波器等，在本节中将作必要说明。 1.电感线圈电感线圈是用绝缘导线（漆包线、纱包线、***导线等）一圈紧靠一图地绕制而成.在交流电路中，线圈有阻碍交流电流通过的作用，而对稳定的直流电压却不起作用（线罪状本身直流电阻例外）。所以线圈可以在交流电路中作阻流、变压、交连、负载等。当线圈和电容配合是时可作调谐、滤波、选频、分频、退耦等。 电感线圈在电路中常用英文字母“L”表示，电感量的单位是“亨利”，简称亨，常用英文字母“H”表示；比亨小的单位为毫亨，用英文字母mH表示；更小单位为微亨，用英文字母H表示。它们之间的关系为：1H=103mH=106uH.（1）自感与互感。当交流电流通过电感线圈时，将在线圈的周围产生交变磁场，这个磁场能穿过线圈，并且在线圈中产生感应电动势。自感电动势的大小与磁通量的线圈的特性有磁，这种特性用自感电感线圈在电路中常用英文字母“L”表示，电感量的单位是“亨利”，简称亨，常用英文字母“H”表示；比亨小的单位为毫亨，用英文字母mH表示；更小单位为微亨，用英文字母H表示。它们之间的关系为：1H=103mH=106uH.（1）自感与互感。当交流电流通过电感线圈时，将在线圈的周围产生交变磁场，这个磁场能穿过线圈，并且在线圈中产生感应电动势。自感电动势的大小与磁通量的线圈的特性有磁，这种特性用自感系数来表示。电感受。电感受量是表示电感数值大小的量，一般称之为电感。 电感线圈的自感工作原理：线圈（电感）中的自感电动势的方向将要阻碍原磁场的变化，这是因为原有的磁场是线圈中的电流产生的，自感受电动热阻碍通过线圈的电流发生变化，这种阻碍作用就是电感的感抗，其单位欧姆（）。感抗的大小与线圈的电流感量的大小和通过电感线圈的交流频率有关，电感量越大，他所形成的感抗也就越大。同一电感量下，交流电流的频率越高，感抗也就越大。它们的关系可下列公式说明：XL=2fL式中XL——感抗；f——电流的频率；L ——电感量。 电感线圈的互感工作原理：在通过交流的电感线圈的交变磁场中，放置另一个电感线圈，交变磁场中的磁力线将穿过这个线圈，并且在该线圈中产生感应电动势，我们将这种现象称之为互感。一般将原电线称为初级圈的互感量有关，初、次级线圈之间的相互作用称为耦合（系数）。耦合系数与两线圈的位置、方式、有无磁芯等因素有关。两线圈的是感量与两线圈之间的耦合系数有关，电感线圈的互感原理也就是常见的变压器原理。 （2）电感线圈的作用。电感的作用如下两点：1）阻流作用：线圈中的自感电动势总是与线圈中的电流变化相对抗。主要可分为高频阻流线圈及低频阻流线圈。
电感、线圈和变压器的实用知识
什么是电感器、变压器? 电感器（电感线圈）和变压器均是用绝缘导线（例如漆包线、纱包线等）绕制而成的电磁感应组件，也是电子电路中常用的元器件之一。 一、自感与互感 （一）自感 当线圈中有电流通过时，线圈的周围就会产生磁场。当线圈中电流发生变化时，其周围的磁场也产生相应的变化，此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势（电动势用以表示有源组件理想电源的端电压），这就是自感。 （二）互感 两个电感线圈相互靠近时，一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈，这种影响就是互感。互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈耦合的程度。 二、电感器的作用与电路图形符号 （一）电感器的电路图形符号 电感器是用漆包线、纱包线或塑皮线等在绝缘骨架或磁心、铁心上绕制成的一组串联的同轴线匝，它在电路中用字母“L”表示，图6-1是其电路图形符号。 （二）电感器的作用 电感器的主要作用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。 三、变压器的作用及电路图形符号 （一）变压器的电路图形符号 变压器是利用电感器的电磁感应原理制成的部件。在电路中用字母“T”（旧标准为“B”）表示，其电路图形符号如图6-12所示。 （二）变压器的作用
变压器是利用其一次（初级）、二次（次级）绕组之间圈数（匝数）比的不同来改变电压比或电流比，实现电能或信号的传输与分配。其主要有降低交流电压、提升交流电压、信号耦合、变换阻抗、隔离等作用。 （一）电感器的结构与特点 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，如图6-4所示。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，如图6-5所示。 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，如图6-6所示。 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。
电感和变压器的识读与检测(授课教案)
【课题名称】电感器与变压器的识别与检测 【课时安排】2课时（90分钟） 【知识目标】 1、向学生展示不同类型的固定电感器、可变电感器，熟知它们的适用场合 2、讲解电感器的电感量的识别方法，并确定其允许误差范围、额定电流 值。 3、讲解变压器的结构种类。 【能力目标】 1、能用目视法识别常见电感和变压器； 2、能读出电感和变压器上标识的主要参数； 3、会用万用表测电感和变压器并判断质量。 【教学重点】 电感器标识方法 【教学难点】 1、电感器电感量标注法 2、万用表测电感和变压器判断质量． 【教学方法】 多媒体展示法、讲授法、现场演示法 【教具资源】 多媒体课件、各种类型电感万用表 【学情分析】 1、学生在电路学习了与本章内容相关的知识，对电感器和变压器有一定了解。 2、学生对通过学习电阻、电容的标注方法，触类旁通，对电感器的标注方法接受会快一点。 【教学过程】 1、复习旧知：教师提问，学生回答，复习电阻和电容的相关知识，为学习电感做铺垫。 问题1：电阻的标识方法有几种？分别是什么？ 问题2：电阻和电容的主要参数有哪些？ 问题3：电容的特性有哪些？ 2、课题引入：引入另外一种常用电子元器件——电感器，复习已学电感相关知识，为新课新知识做铺垫。 相关知识：电感（或称电感器）也是一种非线性元件，是利用电磁感应原理制成的器件。能够储存磁场能量。由于通过电感的电流值不能突变，所以，电感对直流电流短路（通直流），对突变的电流呈高阻态（阻交流）。 作用： 1、做为滤波线圈阻止交流干扰（隔交通直）。 2、可起隔离作用。 3、与电容组成谐振电路。 4、构成各种滤波器、选频电路等，这是电路中应用最多的方面。 5、利用电磁感应特性制成磁性元件。如磁头和电磁铁。
变压器设计1
干式铁心电抗器 一、基本原理 电抗器是一个电感元件，当电抗器线圈中通以交流电时，产生电抗（X L ）和电抗压降（U L =I L X L ）。 空心电抗器线圈中无铁心，以非导磁材料空气或变压器油等为介质，其导磁系数很小 （1≈μ） ，磁阻（C r ）很大，线圈电感（L ）、电抗（X L ）及电抗压降（U L ）均小； 铁心电抗器的线圈中放有导磁的硅钢片铁心材料，硅钢片导磁系数大，磁阻小，其电感（L ）、电抗（X L ）及电抗压降（U L ）均大。另外，铁心电抗器铁心柱上放有气隙（或油隙），改变气隙长度，会改变磁路磁阻，从而得到所需电感值（L ）、电抗（X L ）及电抗压降（U L ）。 铁心电抗器线圈通过交流电，产生磁通分两部分，如图所示。一部分是通过铁心之外的线圈及空道的漏磁通（q Φ），它产生线圈漏抗（X Lq ）及漏抗压降（U Lq = I L X Lq ）；另一部分是通过铁磁路（铁心及气隙）的主磁通（T Φ），它将在线圈中感应一个电势E ，其E ?可以 视为一个电压降，如忽略电阻电压降，此压降可认为是主电抗压降（U LT ） 。等值电路如图所示。 电抗压降（U L ）的通式： C C L C C L C L L L L L l A W fI l A W fI r W I L I X I U 28022 109.72?×==== =μμπωω （V） 式中： L I —通过电抗器线圈的电流（A） L X —电抗器电抗（Ω） L —电抗器电感（H） W —线圈匝数 C r —磁阻（H -1 ），C r =C C A l 0μμ μ—相对导磁系数，如空气或变压器油μ=1 0μ—绝对导磁系数，cm H /104.080?×=πμ C l —磁路长度（cm） C A —磁路面积（cm 2 ） 磁通与磁势图 U LT 等值电路图
变压器与电感知识
变压器与电感知识 能够产生自感、互感作用的器件均称为电感器件。电感器件是无线电设备中重要元件之一，它与电阻、电容、晶体二极管、晶体三极管等电子器件进行适当的配合，可构成各种功能的电子线路。 由于电感器一般由线圈构成，所以又称为电感线圈。为了增加Q值、缩小体积，线圈中常用软磁性材料做成磁芯。电感器有固定电感器、可变电感器、微调电感受器、色码电感器、平面电感器、集成电感器等。 在无线电整机中电感器主要是指各种线圈，对于与电感线圈相关的变压器、延迟线、滤波器等，在本节中将作必要说明。 1.电感线圈电感线圈是用绝缘导线（漆包线、纱包线、***导线等）一圈紧靠一图地绕制而成.在交流电路中，线圈有阻碍交流电流通过的作用，而对稳定的直流电压却不起作用（线罪状本身直流电阻例外）。所以线圈可以在交流电路中作阻流、变压、交连、负载等。当线圈和电容配合是时可作调谐、滤波、选频、分频、退耦等。 电感线圈在电路中常用英文字母“L”表示，电感量的单位是“亨利”，简称亨，常用英文字母“H”表示；比亨小的单位为毫亨，用英文字母mH表示；更小单位为微亨，用英文字母H 表示。它们之间的关系为：1H=103mH=106uH.（1）自感与互感。当交流电流通过电感线圈时，将在线圈的周围产生交变磁场，这个磁场能穿过线圈，并且在线圈中产生感应电动势。自感电动势的大小与磁通量的线圈的特性有磁，这种特性用自感系数来表示。电感受。电感受量是表示电感数值大小的量，一般称之为电感。 电感线圈的自感工作原理：线圈（电感）中的自感电动势的方向将要阻碍原磁场的变化，这是因为原有的磁场是线圈中的电流产生的，自感受电动热阻碍通过线圈的电流发生变化，这种阻碍作用就是电感的感抗，其单位欧姆（）。感抗的大小与线圈的电流感量的大小和通过电感线圈的交流频率有关，电感量越大，他所形成的感抗也就越大。同一电感量下，交流电流的频率越高，感抗也就越大。它们的关系可下列公式说明：XL=2fL式中XL——感抗；f——电流的频率；L ——电感量。 电感线圈的互感工作原理：在通过交流的电感线圈的交变磁场中，放置另一个电感线圈，交变磁场中的磁力线将穿过这个线圈，并且在该线圈中产生感应电动势，我们将这种现象称之为互感。一般将原电线称为初级圈的互感量有关，初、次级线圈之间的相互作用称为耦合（系数）。耦合系数与两线圈的位置、方式、有无磁芯等因素有关。两线圈的是感量与两线圈之间的耦合系数有关，电感线圈的互感原理也就是常见的变压器原理。 （2）电感线圈的作用。电感的作用如下两点： 1）阻流作用：线圈中的自感电动势总是与线圈中的电流变化相对抗。主要可分为高频阻流线圈及低频阻流线圈。 2）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
线圈及变压器的基本知识
线圈及变压器的基本知识 三、变压器的材料 要绕制一个变压器我们必须对与变压器有关的材料要有一定的认识，为此这里我就介绍一下这方面的知识。 1、铁心材料： 变压器使用的铁心材料主要有铁片、低硅片，高硅片的钢片中加入硅能降低钢片的导电性，增加电阻率，它可减少涡流，使其损耗减少。我们通常称为加了硅的钢片为硅钢片，变压器的质量所用的硅钢片的质量有很大的关系，硅钢片的质量通常用磁通密度B来表示，一般黑铁片的B值为6000-8000、低硅片为9000-11000，高硅片为12000-16000。 2、绕制变压器通常用的材料有 漆包线，沙包线，丝包线，最常用的漆包线。对于导线的要求，是导电性能好，绝缘漆层有足够耐热性能，并且要有一定的耐腐蚀能力。一般情况下最好用Q2型号的高强度的聚脂漆包线。 3、绝缘材料 在绕制变压器中，线圈框架层间的隔离、绕阻间的隔离，均要使用绝缘材料，一般的变压器框架材料可用酚醛纸板制作，层间可用聚脂薄膜或电话纸作隔离，绕阻间可用黄腊布作隔离。 4、浸渍材料： 变压器绕制好后，还要过最后一道工序，就是浸渍绝缘漆，它能增强变压器的机械强度、提高绝缘性能、延长使用寿命，一般情况下，可采用甲酚清漆作为浸渍材料。 电感量及允许误差 系指用产品技术规范所要求的频率测量的电感标称数值，电感是以亨利、毫亨、微亨、纳亨为量值单位，误差细分为：F级（±1%），G级（±2%），H级 （±3%），J级（±5%），K级（±10%），L级（±15%），M级（±20%），P级（±25%）。 N级（±30%）。但普通常用J，K，M级。 ■测量频率 要想正确测量电感器的L,Q,SRF值, 必须按规定在被测电感上施加交变电流, 这个交变电流的频率越接近该电感的实际工作频率越好。目前, 电感量单位 已小至纳亨级(NH), 因此要求测量仪器的频率已高达3G。 ■直流电阻 除功率电感器不测直流电阻（只检查导线规格），其它电感器按要求规定最大直流电阻，一般越小越好。 ■最大工作电流
电感器、变压器检测方法与经验
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
耦合电感和理想变压器
第十四章 耦合电感和理想变压器 14－1 耦合电感及其伏安关系 一、单个线圈的电感 11()i f i N N Li d di u L dt dt ψψφψφψ==== =设单个线圈的磁链为，它是电流的函数 若线圈匝数为，则磁链与磁通（）的关系为 磁通的参考方向与电流的参考方向采用关联方向，即符合右手螺旋定则。如 图14.1-1所示。 二、耦合电感 当两个线性的时不变电感线圈L 1与L 2相距很近时，就有磁场的耦合作用，每个线圈的磁链不仅与该线圈本身的电流也与邻近线圈的电流有关，即在满足条件 1）两个电感线圈都是线性的时不变电感线圈； 2）线圈周围媒质为非铁磁性物质； 3）磁通与电流参考方向关联（符合右手螺旋定则）有 111122222211()()() ()()() t L i t M i t t L i t M i t ψψ=±=± 其中：1）M 12、M 21称为互感，单位为亨（H ）。可以证明 M 12=M 2
11211222 22()()d di di u t L M dt dt dt d di di u t L M dt dt dt ψψ= =±==± 当电压、电流参考方向关联，自磁通与互磁通参考方向一致（磁通相助）时，互感电压项取正；当自磁通与互磁通参考方向不一致（磁通相消）时，互感电压项取负。自感电压总带正号。 2）同名端 当电流分别从两线圈各自的某端同时流入(或流出)时，若两者产生的磁通相助，则这两端称为两互感线圈的同名端， 用标志“·”或“*”表示。 如图14.1-3和14.1-4所示 若电流的参考方向由线圈的同名端指向另一端，那么，这个电流在另一线圈内产生的互感电压参考方向也应由该线圈的同名端指向另一端。这就是说：电流 i 1与 1di M dt 的参考方向对同名端一致。如果i 1指向相反，则 1di M dt 的指向也必 须相反 。 对图14.1-3有 1211di di u L M dt dt =+ 2122di di u L M dt dt =+ 对图14.1-4有 1211di di u L M dt dt =- 2122di di u L M dt dt =- 结论：当电压、电流均采用关联的参考方向时，若电流(i 1、i 2)皆由同名端入(出)，M 为正；电流(i 1、i 2)是一入一出，则M 为负。 例14.1 图14.1-5(a )所示电路，已知R 1=10Ω，L 1=5H, L 2=2H, M =1H ，i 1(t )波形如图14.1-5(b )所示。试求电流源两端电压u ac (t )及开路电压u de (t )。
4.变压器与电感器的设计要点
损耗确认：在3.2:节已对反激变压器的损耗进行了分析，但如何确 认实际的情况，只有实测原副边绕组和磁芯的温度，而且要在无风的条件下测量，并根据温度进行改进，使铜损等于铁损，且原副边的铜损相等。但实测原副边绕组的温度很困难，所以，要保证原副边绕组的铜损相等，必须按原副边绕组总的铜面积相等的原则选定线径。 磁芯尺寸：要知道磁芯的尺寸是经过反复优化而确定的，目的是传输更大的功率和减小寄生参数，所以，在使用磁芯时，窗口一定要用满，如原副边绕组一定要绕满窗口，否则就一定会有不妥之处，如选的磁芯型号过大等等。 半匝：在多绕组输出时，偶尔会为得到准确的输出电压而使用半匝，但要搞清楚半匝的本质，从电流必须流过完整的回路角度看，半匝其实并不真正存在，只是另一半是由其余线路来充当而已。这样一来，漏感大增是肯定的，故此，半匝不能在主要绕组上使用。另外还有安规方面的问题。所以要慎用半匝。
线路对漏感有惊人的影响，特别是变压器匝比较大时，所以，良好的布线是保 证漏感较小的前提，因此，变压器漏感的测量要在PCB 板上进行，在输出二极 管D 和电解电容C 的位置，要用短粗铜线短接，这样测ab 点之间的漏感值才是 在电路中起作用的漏感，千万不要被错 误的测量而误导。漏感测量：为了减小漏感，我们花费很大的精力在变压器上进行改善，并测得有不超过2~3%的漏感，深感欣慰。但不要忘记， PCB Q Vin+C Np Ns Vo+Vo-a b D 脉冲丢失：反激变换器在轻载或空载时，会有脉冲丢失的现象，其原因是反激变压器开通一次所存的能量超过负载的需求，电压环的误差放大器处于随机工作状态所致。 增大电感量会有改善，但只增电感量会有其他问题产生，所以，还是在电路上寻找改善的办法，如增大D max 、降低f s 、增加假负栽、加大电流前沿尖峰的削减等等。
电感和反激变压器设计
电感和反激变压器设计 滤波电感，升压电感和反激变压器都是“功率电感”家族的成员。它们的功能是从源取得能量，存储在磁场中，然后将这些能量（减去损耗）传输到负载。反激变压器实际上是一个多绕组的耦合电感。与上一章变压器不同，变压器不希望存储能量，而反激变压器首先要存储能量，再将磁能转化为电能传输出去。耦合滤波电感不同于反激变压器，反激变压器先储能后释放；而耦合滤波电感同时储能，同时释放。 8.1 应用场合 应用电路拓扑、工作频率以及纹波电流等不同，电感设计考虑的因素也不同。用于开关电源（参看图8-1）的电感有： ①单线圈电感－输出滤波电感（Buck ）、升压电感（Boost ）、反激电感（Buck-Boost ）和输入滤波电感。 ②多线圈电感－耦合输出滤波电感、反激变压器。 ③EMI 共模滤波电感。电路中，电感有两个工作模式（图8-2）： ①电感电流断续模式－瞬时安匝（在所有线圈中）在每个开关周期内有一部分时间停留在零状态。②电感电流连续模式－在一个周期内，电感电流尽管可以过零（如倍流电路中滤波电感），电感的安匝（磁势） 没有停留在零的时间。 在电流连续模式中，纹波电流通常非常小（同步整流除外）， 线圈交流损耗和磁芯交流损耗一般不重要，尽可能选择较大的磁 通密度以便减少电感的体积，饱和是限制选择磁通密度大小的主 要因素。但在电流断续模式中交流损耗占主导地位，磁芯和线圈 设计与第7章正激变压器相似，主要考虑的是磁芯损耗和线圈的交直流损耗引起的温升和对效率的影响。 8.1.1输出滤波电感（Buck ） 正激类输出滤波电感和Buck 变换器输出电感（图8-1(a)）相同， 一般工作在电流连续模式(图8-2(b))。电感量为 L U T I U T kI U D D kfI o of o of o i o ≥== ??212() (8-1) 式中 U i －电感输入端电压(V)； D －T on /T －占空度； U o ＝DU i －输出电压(V)； f =1/T －开关频率（Hz ）； I o －输出电流（A ）； T on , T of =T - T on －输入电压的高电平（导通）时间和低电平（截止）时间。k =ΔI /2I o 。 允许的纹波电流ΔI 越小，即k 越小，电感L 越大，电流纹波越小，可以选择较小的滤波电容； U o U o U o o (d)反激变压器 图8-1 电感应用 I (b)连续模式图8-2 电感电流模式
变压器设计
应用领域： ?逆变焊机电源 ?通讯电源 ?高频感应加热电源 ? UPS电源 ?激光电源 ?电解电镀电源 性能特点： ?高饱和磁感应强度----有效缩小变压器体积 ?高导磁率、低矫顽力-提高变压器效率、减小激磁功率、降低铜损 ?低损耗-降低变压器的温升 ?优良的温度稳定性-可在-55~130℃长期工作 铁基纳米晶铁芯与铁氧体铁芯基本磁性能对比 纳米晶铁芯铁氧体铁芯 基本参数 饱和磁感强度Bs 1.25T 0.5 剩余磁感Br（20KHz） <0.20 0.2 铁损（20KHz/0.2T）（W/Kg） <3.4 7.5 铁损（20KHz/0.5T）（W/Kg） <30 — 铁损（50KHz/0.3T）（W/Kg） <40 — 磁导率（20KHz）（Gs/Oe） >20,000 2,000 矫顽力Hc(A/m) <1.60 6 饱和磁致伸缩系数（×10－6） <2 4 电阻率(μΩ.cm) 80 106 居里温度(℃) 560 <200 铁芯叠片系数 >0.70 — 纳米晶主变铁芯一代产品 安泰非晶生产的第一代逆变主变压器铁芯,带材厚度30μm，适合20KHz条件下工作。磁芯设计最大功率=重量最小值x10
产品规格 铁芯尺寸保护盒尺寸 有效截面 积 磁路长 度 重量最小 值 建议适用焊机 电流 od(mm) id (mm) ht(mm) OD (mm) ID (mm) HT (mm) (cm2) (cm) （g）（A） ONL-503220 50 32 20 53 28 23 1.35 12.8 125 120, 140, 160 ONL-644020 64 40 20 66 37 23 1.68 16.3 200 160, 180 ONL-704020 70 40 20 73 38 24 2.16 17.3 270 180, 200 ONL-704025 70 40 25 72 37 28 2.63 17.3 330 180, 200 ONL-755025 * 75 50 25 77 47 28 2.19 19.6 310 180, 200 ONL-805020 80 50 20 82 46 23 2.1 20.4 300 160, 180, 200 ONL-805 025 80 50 25 85 44 30 2.63 20.4 390 200, 250, 300 ONL-1006020 100 60 20 105 56 23 2.8 25.1 510 315, 350, 400 ONL-1056030 105 60 30 110 56 35 5.06 25.9 945 315, 350, 400 ONL-1206030 120 60 30 125 57 35 6.3 28.3 1280 400, 500, 630 ONL-1206040 * 120 60 40 125 57 45 8.4 28.3 1710 500, 630 ONL-1207020 120 70 20 125 67 25 3.5 29.8 750 350, 400, 500 ONL-1207025 120 70 25 125 67 30 4.38 29.8 940 315, 350, 400 ONL-1207030 120 70 30 125 67 35 5.25 29.8 1130 500, 630, 800 ONL-1207040 * 120 70 40 125 67 45 7 29.8 1500 500, 630, 800, ONL-1308040 130 80 40 136 76 45 7 33 1660 500, 630, 800 ONL-17011050 * 170 110 5 0 176 104 56 10.5 43.96 3320 1000, 1250, 1600 注：可以根据用户要求提供其它规格的铁芯。 纳米晶主变铁芯二代产品 相比一代逆变主变压器铁芯，二代铁芯减小了发热量，在同等工作条件可以选择更加小型化的铁芯，满足焊机行业轻量化、小型化的发展要求。
变压器和电感的知识
够产生自感、互感作用的器件均称为电感器件。电感器件是无线电设备中重要元件之一，它与电阻、电容、晶体二极管、晶体三极管等电子器件进行适当的配合，可构成各种功能的电子线路。 由于电感器一般由线圈构成，所以又称为电感线圈。为了增加Q值、缩小体积，线圈中常用软磁性材料做成磁芯。电感器有固定电感器、可变电感器、微调电感受器、色码电感器、平面电感器、集成电感器等。 在无线电整机中电感器主要是指各种线圈，对于与电感线圈相关的变压器、延迟线、滤波器等，在本节中将作必要说明。 1.电感线圈电感线圈是用绝缘导线（漆包线、纱包线、***导线等）一圈紧靠一图地绕制而成.在交流电路中，线圈有阻碍交流电流通过的作用，而对稳定的直流电压却不起作用（线罪状本身直流电阻例外）。所以线圈可以在交流电路中作阻流、变压、交连、负载等。当线圈和电容配合是时可作调谐、滤波、选频、分频、退耦等。 电感线圈在电路中常用英文字母“L”表示，电感量的单位是“亨利”，简称亨，常用英文字母“H”表示；比亨小的单位为毫亨，用英文字母mH表示；更小单位为微亨，用英文字母H表示。它们之间的关系为：1H=103mH=106uH.（1）自感与互感。当交流电流通过电感线圈时，将在线圈的周围产生交变磁场，这个磁场能穿过线圈，并且在线圈中产生感应电动势。自感电动势的大小与磁通量的线圈的特性有磁，这种特性用自感系数来表示。电感受。电感受量是表示电感数值大小的量，一般称之为电感。 电感线圈的自感工作原理：线圈（电感）中的自感电动势的方向将要阻碍原磁场的变化，这是因为原有的磁场是线圈中的电流产生的，自感受电动热阻碍通过线圈的电流发生变化，这种阻碍作用就是电感的感抗，其单位欧姆（）。感抗的大小与线圈的电流感量的大小和通过电感线圈的交流频率有关，电感量越大，他所形成的感抗也就越大。同一电感量下，交流电流的频率越高，感抗也就越大。它们的关系可下列公式说明：XL=2fL式中XL——感抗；f——电流的频率；L ——电感量。 电感线圈的互感工作原理：在通过交流的电感线圈的交变磁场中，放置另一个电感线圈，交变磁场中的磁力线将穿过这个线圈，并且在该线圈中产生感应电动势，我们将这种现象称之为互感。一般将原电线称为初级圈的互感量有关，初、次级线圈之间的相互作用称为耦合（系数）。耦合系数与两线圈的位置、方式、有无磁芯等因素有关。两线圈的是感量与两线圈之间的耦合系数有关，电感线圈的互感原理也就是常见的变压器原理。 （2）电感线圈的作用。电感的作用如下两点：1）阻流作用：线圈中的自感电动势总是与线圈中的电流变化相对抗。主要可分为高频阻流线圈及低频阻流线圈。 2）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、电容之间来回振荡，这就是LC回路的谐振现象。谐振时由于电路的感抗与容抗等值又反向，因此回路总电流的感抗最小，电流量最大（指f="f0"的交流信号），所以LC谐振电路具有选择频
电抗器与变压器异同
电抗器与变压器异同 maychang 电抗器(电感)与变压器最大的不同之处，是变压器并不存储能量，仅传输能量，而电抗器尤其是滤波电抗器必须存储能量。 变压器并不存储能量，空载时一次电流非常小，理想变压器二次空载时一次电流为零。一次之所以有电流，完全是二次电流反射到一次的结果。因此，变压器铁心的作用仅仅是使一次二次达到完全的耦合，也就是一次电流产生的磁场完全穿过二次绕组，二次电流产生的磁场也完全穿过一次绕组。对变压器来说，加在铁心上的限制只有一条：铁心中的磁通密度不得太大以致铁心达到深度饱和。因此，变压器铁心一般不留气隙，纯交流工作的变压器更是如此。 滤波电抗器则不然，它必须存储能量，无论是谐振回路中的电抗器，还是整流电路中的电抗器都必须存储能量。为使电抗器能够存储足够的能量，绝大多数电抗器(电感)中都留有气隙。当然，铁心中磁通密度仍不能太大以致铁心达到深度饱和这一限制条件在电抗器中仍存在，甚至比在变压器中更甚，因铁心中磁通密度即使浅饱和也将使电感量减小而使谐振频率发生变化。故谐振工作的电抗器中铁心磁通密度往往选择得比直流滤波电感中的磁通密度更小。 这一点可以从开关电源中使用的变压器看出来。正激方式工作的开关电源，无论是单端正激、推挽、半桥、全桥，其变压器一般不留气隙。而反激工作的开关电源，在开关管导通期间直流电源输出的能量存储在变压器中，开关管关断期间变压器向负载输出能量，故反激工作的开关电源变压器必留有气隙。留气隙之目的是在体积重量限制条件下存储最大的能量。 磁场强度、磁通密度和存储能量的关系如下
赵凯华陈熙谋《电磁学》第626页 这是矢量表达式。因实际铁心中磁通密度总是与磁场强度同一方向，故可写成标量式 (赵修科《开关电源中磁性元器件》第6页) 普通工频变压器空载时一次电流非常小，意味着其电感量很大。而电抗器通常要求具有一定的电感量，不能大也不能小，这就要求磁性材料磁导率不能很大。另一方面，从单位体积磁场能量是B与H之积的一半来看，为使单位体积磁场能量尽量大而又要B不超过饱和磁通密度，降低磁导率是有利的。为保持一定磁通密度，磁导率降低一半，磁场强度需要增加到二倍，而单位体积磁场能量也增加到二倍，因磁场能量与磁场强度平方成正比。 因此，电抗器无可避免地一定要留有气隙，甚至做成空心。没有气隙的电抗器几乎是不可能的。 电子电路中，小功率电抗器(电感、扼流圈)设计，通常已知工作频率、需要承受的电压或电流、电感量。工作频率、电压、电流、电感量各参数中只能给出三个，第四个应该根据给出的三个求出。 小功率电抗器(电感、扼流圈)设计由于不能对铁心进行加工，往往只能使用现成的铁心，而且磁路中往往只能留一个气隙(机械的气隙，环绕磁路实际上是两个气隙)。 根据给出的参数要求，可以初步估计出需要用多大铁心以及需要多大气隙。然后根据初步选定的铁心进行计算。铁心中磁通密度不能达到饱和的约束条件仍起作用，线性要求高的电感其磁通密度应该越小些。计算过程中往往需要调整气隙大小、匝数等。最后的计算结果若绕组不能放到铁心窗口中，则必须改用大一号的铁心重新进行设计。若绕组放到窗口中有相当大的余量，则应该考虑使用小一号的铁心重新设计。 由于匝数、铁心型号都是不连续的变量，所以电抗器设计往往是反复调整重新设计的过程。更由于有若干参数可以自由选择，可能出现几个不同的结果，最后需要在各不同设计结果中比较成本、加工难易程度、通用性等等，选择一个最终结果。 在功率比较小的电抗器中仍使用留气隙的铁心，是为了使体积和成本最小。使用带气隙的铁心，可以使磁场约束在铁心内而不致于扩散得很大。无论留几个气隙，气隙都是放在铁心的心柱位置而不能放到心柱之外就说明了这一点。空心电抗器也要在电抗器绕组外面加导磁外壳，目的仍是为了减小体积避免磁场扩散影响到其它电抗器或结构件。
功率变压器设计
功率变压器设计 本章将讨论正激、桥式、半桥和推挽变压器设计。反激变压器（实际上是耦合电感）在第八章讨论。 设计变压器时，应当预先知道电路拓扑、工作频率、输入和输出电压、输出功率或输出电流以及环境条件。同时还应当知道所设计的变压器允许多大损耗。总是以满足最坏情况设计变压器，保证设计的变压器在规定的任何情况下都能满意工作。 7.1 变压器设计一般问题 7.1.1变压器功能 开关电源中功率变压器的主要目的是传输功率。将一个电源的能量瞬时地传输到负载。此外，变压器还提供其它重要的功能： ●通过改变初级与次级匝比，获得所需要的输出电压； ●增加多个不同匝数的次级，获得不同的多路输出电压； ●为了安全，要求离线供电或高压和低压不能共地，变压器方便地提供安全隔离。 7.1.2 变压器的寄生参数及其影响 在第二章讨论了理想变压器和实际变压器，它们的区别在于理想变压器不储存任何能量－所有的能量瞬时由输入传输到输出。实际上，所有实际变压器都储存一些不希望的能量： ●漏感能量表示线圈间不耦合磁通经过的空间存储的能量。在等效电路中，漏感与理想变 压器激励线圈串联，其存储的能量与激励线圈电流的平方成正比。 ●激磁电感（互感）能量表示有限磁导率的磁芯中和两半磁芯结合处气隙存储的能量。在 等效电路中，激磁电感与理想变压器初级线圈（负载）并联。存储的能量与加到线圈上每匝伏特有关，与负载电流无关。 漏感阻止开关和整流器电流的瞬态变化，随着负载电流的增加而加剧，使得输出的外特性变软。在多路输出只调节一路输出时，因存在初级漏感，其它开环输出的稳压性能变差。互感和漏感能量在开关转换瞬时引起电压尖峰，是EMI的主要来源。为防止电压尖峰造成功率开关与整流器的损坏，电路中采用缓冲或箝位电路抑制电压尖峰。缓冲和箝位电路虽然能抑制尖峰电压，为了可靠，还需选择高电压定额的器件；如果缓冲和箝位电路损耗过大，还必须应用更复杂的无损缓冲电路回收能量。即使这样，缓冲电路中元件不是无损的，环流损失相当多的能量。总之，漏感和激磁电感降低变换器的效率。因此，通常在设计变压器时，应尽量减少变压器的漏感，详细参看第六章。 有些电路利用漏感和互感能量获得零电压转换(ZVT)，但在轻载时漏感能量很小；而互感大小较难控制，主要通过控制两半磁芯装配气隙大小控制激磁电感。 7.1.3 温升和损耗 在设计开关电源开始时，根据输出功率，输出电压和输出电压调节范围、输入电压、环境条件等因素，设计者凭经验或参照同类样机，给出一个可能达到的效率，由此得到总损耗值。再将总损耗分配到各损耗部件，得到变压器的允许损耗。 99
电感和变压器的相关公式
电感和变压器的相关公式 安培环路定律： 磁压： 磁动势： 电磁感应定律： 带磁芯的电感公式： 磁压： 磁阻： 电阻： 开气隙磁芯： 磁通变化量： n l H i ?= i n l H ?=?c m l H U ?=i n F ?=t t n t n e ΔΔ= Δ?Δ= ΔΔ? =ψφφ) (dt di L dt di l A n dt dH nA dt dB nA dt d n e u c ?=?====?=μμφ2 c l A n L ??= μ2 φ φμμφ μ ?=?=?=?==mc c c c c c c m R A l l A l B Hl U c c mc A l R ?=μS l R ? =ρδ δ δ μμA l A l n R R n R n L c c m mc m ?+ ?=+==02 2 22 111φφφ?=t 2 21111i N i N i N t ???=? 1i =输入电流 反射电流 变压器工作原理：
导线集肤深度: 矩形波电流产生的集肤效应：矩形波电流的集肤深度为基波正弦 波的集肤深度的70%。 当负载电流比较大时（一般大于20A），应采用铜箔，而不是用 利兹线（多股细小且绝缘）或多股实心线并绕，开关频率低于50kHz 时，应尽量避免使用利兹线。 铁氧体磁芯损耗： 磁芯的工作状态分为三类： Ⅰ类：有直流偏磁的单向磁化（主要关注磁芯的饱和问题） Ⅱ类：无直流偏磁的单向磁化（主要关注磁芯的复位问题） Ⅲ类：双向磁化（主要关注磁芯的高频损耗问题） γ μπ?????= Δf k 22μ导线材料的磁导率 γ材料的电导率(γ=1/ρ） ｋ材料电导率的温度系数 β=2.2～2.4 α=1.2～1.7 Ｂ为磁感应强度 η为材料系数 ｆ为交变频率
电流互感器 电压互感器和变压器的区别
电流互感器和变压器原理差不多，在构造上也基本一样，都是两个绕组：一个匝数多、线径细，另外一个匝数少、线径粗。 若匝数多、线径细的绕组是作为一次绕组与被测量的电路并联连接，而匝数少、线径粗的绕组接测量仪表（电压表），则该互感器就是一个电压互感器。电压互感器实际上就是一台工作在空载状态下的降压变压器（因为电压表是高阻表，电流很小，所以是空载。又因为一次绕组匝数多、二次绕组匝数少，所以是降压） 若匝数少、线径粗的绕组是作为一次绕组与被测量的电路串联连接，而匝数多、线径细的绕组接测量仪表（电流表），则该互感器就是一个电流互感器。电流互感器实际上就是一台工作在短路状态下的升压变压器（因为电流表是低阻表，电流很大，所以相当于短路。又因为一次绕组匝数少、二次绕组匝数多，所以是升压，而之所以实际电流互感器的二次绕组电压没有升压，是因为它工作在短路状态）。电流互感器工作时二次绕组绝对不能开路，否则会感应高电压危及设备或人身安全，并因失去二次绕组的去磁磁势，会使铁心严重饱和而失去测量的准确性。电流互感器（CT）在运行中不允许开路 电压互感器和电流互感器在作用原理上有什么区别? 主要区别是正常运行时工作状态很不相同，表现为： 1)电流互感器二次可以短路，但不得开路；电压互感器二次可以开路，但不得短路； 2)相对于二次侧的负荷来说，电压互感器的一次内阻抗较小以至可以忽略，可以认为电压互感器是一个电压源；而电流互感器的一次却内阻很大，以至可以认为是一个内阻无穷大的电流源。 3)电压互感器正常工作时的磁通密度接近饱和值，故障时磁通密度下降；电流互感器正常工作时磁通密度很低，而短路时由于一次侧短路电流变得很大，使磁通密度大大增加，有时甚至远远超过饱 互感器和变压器的工作原理相同,都是运用电磁感应原理来工作的.变压器的作用是将一种等级的电压变换成另一种等级的同频率的电压,它只能实现电压的变换,不能实现功率的变换.互感器分为电压互感器和电流互感器.电压互感器的作用是供给测量仪表,继电器等电压,从而正确的反映一次电气系统的各种运行情况.使测量仪表,继电器等二次电气系统与一次电气系统隔离,以保证人员和二次设备的安全,将一次电气系统的高电压变换成同意标准的低电压值(100 伏,100/1.732伏,100/3伏). 电力互感器的作用与电压互感器的作用基本相同,不同的就是电流互感器是将一次电气系统的大电流变换成标准的5安或1安供给继续电器,测量仪表的电流线圈.
如何提升电感和变压器的SRF值
如何提升电感和变压器的SRF 值 作者：Jacky He 电感或变压器的SRF(self-resonant frequency),又叫谐振频率或自振频率. 由于变压器在测试SRF 时，只检测一个绕组，与电感测试方法相同，所以在检讨电感和变压器的SRF 时，只检讨电感的SRF 就可以了。 在高频状况下,电感或变压器单个绕组的匝间存在分布电容Cd ，电感的交流电阻Rac ，其理想的等效模型如图一所示。 图中，Rdc 为绕组的直流电阻，L 为电感的电感量，Cd 为绕组中匝间分布电容,Rac 为电感的高频交流电阻。在高频电路中（一般谐振频率都在KHz 数量级以上），由于感抗ωL >>Rdc ，为了方便分析，可将电路中的Rdc 忽略不计（如图二所示）。 于是得到以下公式： Y =?/?=G-jB L +jB c =1/Rac-j/ωL +j ωCd=1/Rac +j(ωCd-1/ωL)------（1-1） 上式的实部G 为电阻R 的电导1/R ，jB L 和jB c 分别是感纳j/ωL 和容纳j ωCd ，由于感纳中的电流相位滞后容纳电流相位180°C,所以感纳电流取负值。容纳与感纳之差构成复数的虚部，此虚部我们统称为电纳, ω是外加信号的角频率。 由谐振电路的定义，电路产生谐振时，电感阻抗或导纳的虚部为零.因此从式1-1可得以下公式： ωCd -1/ωL =0---------------------------------（1-2） ω=1/LC 因为ω=2πf 0 所以f 0=1/2πLC -------------------------------（1-3） 这个f 0即为电感的谐振频率SRF 当电感产生的容纳小于感纳时（或容抗大于感抗时），电感呈现电容效应，此时电感功能失图一 图二