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1、各种电感特性1:工字型电感;2:色环电感;3:空芯电感:4:环形线圈电感;5:贴片叠层高频电感;6:磁棒电感;7:SMD贴片功率电感;8:穿心磁珠9:贴片磁珠;10:贴片高频变压器,插件高频变压器;所列出來的電感,各式各樣, 我不知道有沒有人這樣想過,甚或自己嘗試解答過. 為什麼有各式各樣的電感? 歸納整理,我認為是應用,物理,技術,材料,製程,成本,等等妥協後的產物. 現時出現在市面上的產品,是綜合以上妥協後,一時一地的最佳化產品. 請留意我說”一時一地 ”這四個字,這意味著現時的產品,全都不是極致的產品! 這代表我們發展的空間是無限寬廣的, 只要我們肯用心瞭解,用心去研究,更佳化的產品將陸
2、續出現, 我舉一例子,客戶希望最有效利用空間,他們最喜歡方形形狀的產品. 而電感的中軸,我們最方便,最有效的製程形狀是圓形. 如何將圓形的東西放在方形的空間,發揮最大的效果,這就是妥協! 1:工字型電感; 它的前身是撓線式貼片電感,工字型電感是它們的改良, 擋板有效加強儲能能力,改變EMI方向和大小,亦可降低RDC. 它亦可說是訊號通訊電感跟POWER電感的一種妥協. . 貼片式的工字型電感主要用於幾百kHz至一兩MHz的較小型電源切換, 如數位相機的LED升壓,ADSL等等的較低頻部份的訊號處理或POWER用途. 它的Q值有20,30,做為訊號處理頗為適合. . RDC比撓線式貼片電感低,作
3、為POWER也是十分好用. 當然,很大顆的工字型電感,那肯定是POWER用途了. 工字型電感最大的缺點,仍是開磁路,有EMI的問題, 另外,噪音的問題比撓線式貼片電感大. 我個人認為,工字型電感肯定不是最佳化的結構, 改良空間仍是十分大,歡迎有興趣的朋友一起研討! 2:色環電感; 色環電感是最簡單的棒形電感的加工,主要是用作訊號處理. 本身跟棒形電感的特性沒有很大的差別,只是多了一些固的物,和加上一些顏色方便分辨感值, 因單價算是十分便宜,現時比較不注重體積,以及仍可用插件的電子產品,使用色環電感仍多. 因為是插件式,而且太傳統了,被時代淘汰是時間的早晚. 3:空芯電感: 空心電感主要是訊號處
4、理用途,用作共振,接收,發射.等等. 空氣可應用在甚高頻的產品,故此很多變異要求不太高的產品仍在使用. 因為空氣不是固定線圈的最佳材料,故此,在要求越來越嚴格的產品趨勢上,發展有限! 4:環形線圈電感; 環形線圈電感,是電感理論中很理想的形狀, 閉磁路,很少EMI的問題,充分利用磁路,容易計算, 幾乎理論上的好處,全歸環形線圈電感, 可是,有一個最大的缺點,就是不好撓線,製程多用人工處理. 現在中國人多,女孩子眼明手細,不過,誰願意讓年青活潑的女孩子浪費青春! 早晚請不到人! 但用機器的話,環形撓線的競爭力,仍有待做機械和電子控制的工程師來提升. 環形線圈電感雖然是電感中很理想的形狀,但因為主
5、要是人工撓線, 作為訊號處理,因為要求較高,所以比較少用. 但很小很小的環形線圈電感,卻仍是用量十分大. 主要是用在高頻,高感的通訊產品上. 環形線圈電感最大量的,是用鐵粉芯作材料,跟樹脂等混在一起. 使得Air gap均勻分佈在鐵粉芯內部, 做電感的,有一定的敏感度,當我們看到Air gap二字,就知道是用在power上. 故此,鐵粉芯環形線圈電感,是power電感最常用的一種. IDC可以達到20多安培. 我覺得,環形線圈電感的改良空間是十分大的,不妨往這方向研發和思考.鐵粉芯環形線圈電感的優點是環形,但缺點亦是環形. 我前便曾說,使用者最喜歡的形狀是方形,故此,在妥協下,環形線圈電感並不
6、是最具優勢. 5:貼片疊層高頻電感; 貼片疊層高頻電感,其實就是空心電感.特性完全相同,不過因為容易固定,可以小型化. 貼片疊層高頻電感跟空心電感比較, 因為空氣不是好的固定物,但空氣的相對導磁率是一,在高頻很好用, 故此,找一些相對導磁率是一,又是很好的固定物,那不是很好. 事實,世間絕大部份的物質,對導磁率都是一, 最便宜的就是石頭. 貼片疊層高頻電感的材質就是石頭. 石頭就是矽啦! 三氧化二鋁等等的材質,也是一樣的用意啦. 總之,貼片疊層高頻電感材質的目的,是可以做成積層貼片,方便印刷線路. 我們不單不希望貼片疊層高頻電感的材質有特性,我們希望它完全沒有特性更佳. 使得貼片疊層高頻電感特
7、性完全像空心線圈,而且因為能固定,所以變異很小很小, 在製程上,因為疊層製程,更可以儘量小型化. Z=2*圓週率*頻率*電感值 2和圓週率是常數,不管它們. 相同的阻抗,頻率越高,代表電感值可以越小, 現時通訊產品的頻率就是越來越高, 這代表,感值需求越來越小. 感值越小,代表我們可以做得更小顆,更不用高導磁率的磁性材料,用空氣,用石頭就可以了. 所以,貼片疊層高頻電感的使用量一定會越來越多,這是人類發展的必然趨勢. 貼片疊層高頻電感跟貼片撓線式高頻電感的比較, 貼片疊層高頻電感的Q值不夠高,是最大的缺點, 但我可以確定,現在市面上的貼片疊層高頻電感Q值,肯定不是這產品的極限, 故此,改善的空
8、間仍是十分寬廣. 另外,因為高頻產品的變異要求十分嚴格, 所以,材質對溫度的變化,也是台灣和中國貼片疊層高頻電感,尚無法跟日系強烈對抗的重要原因! 唉! 那些大老闆真不知是吃甚麼長大的,怎麼說他們才會聽! 老是想著殺價! 殺價只是競爭手段之一,為什麼不想想看從技術去提升競爭力呢! 台灣和中國都養了一些非專業的飯桶,更慘的是,他們都是當權者! 我們電感技術怎會進步啊! 我喜歡女孩子嬌嫩潤滑的雙手,我不忍心女孩子都是六指琴魔啊! 最後,因為感值會越來越小,精準度要求越來越高, 貼片疊層高頻電感會取代貼片撓線式高頻電感, 南海十一郎預測, 5年到10年後,貼片薄膜高頻電感,也會取代貼片疊層高頻電感.
9、 研究和市場方向,要抓對啊! 6:磁棒電感; 磁棒電感是空心電感的加強. 電感值跟導磁率成正比, 塞磁性材料進空心線圈,電感值,Q值等等都會大為增加. 好處,就自己想像了. 如果想不通,或者不想思考,要早點改行喔! 磁棒電感是最簡單,最基本的電感, 30年到100年前,電感有什麼應用,它就有什麼應用. 特性亦是如是. 7:SMD貼片功率電感; SMD貼片功率電感最主要是強調儲能能力,以及LOSS要少. 這一部份,我會在以後的講古佬講電感的POWER電感部份,應該會有詳細說明,請期待. 8:穿心磁珠 穿心磁珠,就是阻抗器啦, 電感是低通元件,可讓低頻通過,阻擋高頻, 詳細原理,請參考小弟所作的講
10、古佬講電感前幾章,以及最重要的講古佬講電感阻抗器. 9:貼片磁珠; 貼片磁珠就是穿心磁珠的下一代啦. 同樣,請參考講古佬講電感的阻抗器篇啦! 10:貼片高頻變壓器,插件高頻變壓器; 电感分类说明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
11、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0.1uH100Ho 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o2-o5。对耦合线圈和高频扼流圈要求较低，允许1015。对于某
12、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50300。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=L/R 式中：
13、 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
14、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L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
15、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R1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R1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R10k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：. 阻值为无穷大：正常；.
