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1、电子设计基础关键元器件篇（三）：电感电感：当线圈通过电流后，在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。我们把这种电流与线圈的相互作用关系称其为电的感抗，也就是电感，单位是“亨利”（H）。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=103mH=106uH。一、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，上图是
2、其电路图形符号，下图是实物图。（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、电阻器等组成谐二、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、磁芯或铁芯等组成。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，再将磁芯或铜芯、铜芯等装入骨架的内腔，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芯上。空心电感器（也称脱胎线圈或空心线圈，多用于高频电路中）不用磁芯、骨架
3、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磁芯与磁棒 磁芯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，如右图所示。4铁芯 铁芯材料主要有硅钢片、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
4、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芯等密封起来。封装材料采用塑料或环氧树脂等。三、电感器的种类按结构分类电感器按其结构的不同可分为线绕式电感器和非线绕式电感器（多层片状、印刷电感等），还可分为固定式电感器和可调式电感器。按贴装方式分：有贴片式电感器，插件式电感器。同时对电感器有外部屏蔽的成为屏蔽电感器，线圈裸露点一般称为非屏蔽电感器。固定式电感器又分为空心电感器、磁芯电感器、铁心电感器等，根据其结构外形和引脚方式还可分为立式同向引脚电感器、卧式轴向引脚电感
5、器、大中型电感器、小巧玲珑型电感器和片状电感器等。可调式电感器又分为磁心可调电感器、铜心可调电感器、滑动接点可调电感器、串联互感可调电感器和多抽头可调电感器。按工作频率分类电感按工作频率可分为高频电感器、中频电感器和低频电感器。空心电感器、磁心电感器和铜心电感器一般为中频或高频电感器，而铁心电感器多数为低频电感器。按用途分类电感器按用途可分为振荡电感器、校正电感器、显像管偏转电感器、阻流电感器、滤波电感器、隔离电感电感器、被偿电感器等。振荡电感器又分为电视机行振荡线圈、东西枕形校正线圈等。显像管偏转电感器分为行偏转线圈和场偏转线圈。阻流电感器（也称阻流圈）分为高频阻流圈、低频阻流圈、电子镇流器
6、用阻流圈、电视机行频阻流圈和电视机场频阻流圈等。滤波电感器分为电源（工频）滤波电感器和高频滤波电感器等。四、电感线圈的主要特性参数电感器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。1、电感量 L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。环形电感电感量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。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
7、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（H），它们之间的关系是：1H=1000mH1mH=1000H2、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=2fL3、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%。4、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=X
8、L/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。5、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。6、额定电流额定电流是指电感器有正常工作时反允许通过的最大电流值。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。环形电感五、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
9、、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。6、小型固定电感器小型固定电
10、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0.12200H（直标在外壳上），额定工作电流为0.051.6A，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0.122000H（直标在外壳上），额定工作电流为0.051.6A
11、，误差范围为5%10%。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0.22100H（用色环标在外壳上），额定电流为0.090.4A。LGX系列色码电感器也为小型封装结构，其电感量范围为0.110000H，额定电流分为50mA、150mA、300mA和1.6A四种规格。7、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，如下图所示。可调电感器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
12、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
13、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。8、偏转线圈偏转线圈是电视机扫描电路输出级的负载，偏转线圈要求：偏转灵敏度高、磁场均匀、Q 值高、体积小、价格低。偏转线圈是电视机显像管的附属部件，它包括行偏转线圈和场偏转线圈
14、，均套在显像管的管颈（锥体部位）上，用来控制电子束的扫描运动方向。行偏转线圈控制电子束作水平方向扫描，场偏转线圈控制电子束作垂直方向扫描。右图是偏转线圈的外形及结构。偏转线圈外形偏转线圈结构9、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
15、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。六、自感与互感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（感生电动势）（电动势用以表示有源元件理想电源的端电压），这就是自感。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
