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电感在直流稳压电源电路中的效果与使用办法(上)

2017-12-1 11:22:24      点击:
一、 电感器的界说。
   1.1 电感的界说:
   电感是导线内经过沟通电流时,在导线的内部及其周围发生交变磁通,导线的磁通量与出产此磁通的电流之比。
   当电感中经过直流电流时,其周围只出现固定的磁力线,不随时刻而改动;但是当在线圈中经过沟通电流时,其周围将出现出随时刻而改动的磁力线。依据法拉弟电磁感应规律---磁生电来剖析,改动的磁力线在线圈两头会发生感应电势,此感应电势相当于一个“新电源”。当构成闭合回路时,此感应电势就要发生感应电流。由楞次规律知道感应电流所发生的磁力线总量要力求阻挠本来磁力线的改动的。由于本来磁力线改动来源于外加交变电源的改动,故从客观效果看,电感线圈有阻挠沟通直流稳压电源电路中电流改动的特性。电感线圈有与力学中的惯性相类似的特性,在电学上取名为“自感应”,一般在摆开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间,会发生火花,这就是自感现象发生很高的感应电势所形成的。
   总归,当电感线圈接到沟通电源上时,线圈内部的磁力线将随电流的交变而时刻在改动着,致使线圈不断发生电磁感应。这种因线圈自身电流的改动而发生的电动势 ,称为“自感电动势”。
    由此可见,电感量仅仅一个与线圈的圈数、巨细形状和介质有关的一个参量,它是电感线圈惯性的丈量而与外加电流无关。
电感的具体效果:                                                              
1、在DCDC变换的时候,电源输入和DCDC芯片之间常接着一个22uh的功率电感,
一,扼流:在低频直流稳压电源电路用来阻挠低频沟通电;脉动直流电到纯直流直流稳压电源电路;它常用在整流直流稳压电源电路输出端两个滤波电容的中间,扼流圈与电容组成Π式滤波直流稳压电源电路。在高频直流稳压电源电路:是避免高频电流流向低频端,在旧式再生式收音机中的高频扼流圈 。得到使用。
二,滤波:和上述理论相同;也是阻挠整流后的脉动直流电流流向纯直流直流稳压电源电路由扼流圈(为简化直流稳压电源电路,降低成本,用纯电阻替带扼流圈)两个电容(电解电容)组成派式滤波直流稳压电源电路。使用电容充放电效果和扼 流圈通直流电,阻挠沟通电特性来完结滑润直流电而得到纯粹的直流电。
三,震动:我们说整流是把沟通电变成直流电,那么震动就是把直流电变成
沟通电的反进程。我们把完结这一进程的直流稳压电源电路叫作“震动器”
震动器的波形:有正旋波,锯齿波,梯形波,方波,矩形波,尖峰波。。。
频率由几HZ-几十GHZ.在有线电,无线电范畴使用十分广泛。
   1.2 电感线圈与变压器
   电感线圈:导线中有电流时,其周围即建立磁场。一般我们把导线绕成线圈,以增强线圈内部的磁场。 电感线圈就是据此把导线(漆包线、纱包或裸导线)一圈靠一圈(导线间互相互相绝缘)地绕在绝缘管(绝缘体、铁芯或磁芯)上制成的。一般状况,电感线圈只要一个绕组。
    变压器:电感线圈中流过改动的电流时,不但在自身两头发生感应电压,并且能使邻近的线圈中发生感应电压,这一现象叫互感。两个互相不连接但又接近,相互间存在电磁感应的线圈一般叫变压器。

   1.3 电感的符号与单位
   电感符号:L
电感在直流稳压电源电路中的效果与使用办法(上)
电感单位:亨 (H)、毫亨(mH)、微亨 (uH),1H=103mH=106uH。
   电感量的标称:直标式、色环标式、无标式
   电感方向性:无方向
   查看电感好坏办法:用电感丈量仪丈量其电感量;用万用表丈量其通断,抱负的电感电阻很小,近乎为零。

   1.4 电感的分类:
   按 电感方式 分类:固定电感、可变电感。
   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。
   按 作业性质 分类:天线线圈、振动线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。
   按 绕线结构 分类:单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。
   按 作业频率 分类:高频线圈、低频线圈。
   按 结构特色 分类:磁芯线圈、可变电感线圈、色码电感线圈、无磁芯线圈等。
二、 电感的效果
   根本效果:滤波、振动、推迟、陷波等
   形象说法:“通直流,阻沟通”
   细化说明:在电子线路中,电感线圈对沟通有限流效果,它与电阻器或电容器能组成高通或低通滤波器、移相直流稳压电源电路及谐振直流稳压电源电路等;变压器能够进行沟通耦合、变压、变流和阻抗变换等。
   由感抗XL=2πfL 知,电感L越大,频率f越高,感抗就越大。该电感器两头电压的巨细与电感L成正比,还与电流改动速度△i/△t   成正比,这联系也可用下式表明: 
   电感线圈也是一个储能元件,它以磁的方式贮存电能,贮存的电能巨细可用下式表明:WL=1/2 Li2 。
   可见,线圈电感量越大,流过越大,贮存的电能也就越多。
   电感在直流稳压电源电路最常见的效果就是与电容一同,组成LC滤波直流稳压电源电路。我们现已知道,电容具有“阻直流,通沟通”的身手,而电感则有“通直流,阻沟通”的功用。如果把伴有许多搅扰信号的直流电经过LC滤波直流稳压电源电路(如图),那么,沟通搅扰信号将被电容变成热能消耗掉;变得比较纯洁的直流电流经过电感时,其间的沟通搅扰信号也被变成磁感和热能,频率较高的最简单被电感阻抗,这就能够按捺较高频率的搅扰信号。
电感在直流稳压电源电路中的效果与使用办法(上)
在线路板电源部分的电感一般是由线径十分粗的漆包线环绕在涂有各种颜色的圆形磁芯上。并且邻近一般有几个高大的滤波铝电解电容,这二者组成的就是上述的 LC滤波直流稳压电源电路。另外,线路板还大量选用“蛇行线+贴片钽电容”来组成LC直流稳压电源电路,由于蛇行线在直流稳压电源电路板上来回折行,也能够看作一个小电感。
三、 电感的首要特性参数
   2.1 电感量L
   电感量L表明线圈自身固有特性,与电流巨细无关。除专门的电感线圈(色码电感)外,电感量一般不专门标示在线圈上,而以特定的称号标示。

   2.2 感抗XL
   电感线圈对沟通电流阻碍效果的巨细称感抗XL,单位是欧姆。它与电感量L和沟通电频率f的联系为XL=2πfL

   2.3 质量要素Q
   质量要素Q是表明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=XL/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要素有关。线圈的Q值一般为几十到几百。选用磁芯线圈,多股粗线圈均可进步线圈的Q值。

   2.4 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。选用分段绕法可削减分布电容。

   2.5 答应差错:电感量实践值与标称之差除以标称值所得的百分数。

   2.6 标称电流:指线圈答应经过的电流巨细,一般用字母A、B、C、D、E分别表明,标称电流值为50mA 、150mA 、300mA 、700mA 、1600mA 。
四、常用电感线圈
   3.1 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。

   3.2 蜂房式线圈 
   如果所绕制的线圈,其平面不与旋转面平行,而是相交成一定的视点,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。蜂房式绕法的长处是体积小,分布电容小,并且电感量大。蜂房式线圈都是使用蜂房绕线机来绕制,折点越多,分布电容越小

   3.3 铁氧体磁芯和铁粉芯线圈 
   线圈的电感量巨细与有无磁芯有关。在空芯线圈中刺进铁氧体磁芯,可添加电感量和进步线圈的质量要素。

   3.4 铜芯线圈 
   铜芯线圈在超短波规模使用较多,使用旋动铜芯在线圈中的方位来改动电感量,这种调整比较方便、经用。

   3.5 色码电感线圈 
   是一种高频电感线圈,它是在磁芯上绕上一些漆包线后再用环氧树脂或塑料封装而成。它的作业频率为10KHz至200MHz,电感量一般在0.1uH到3300uH之间。色码电感器是具有固定电感量的电感器,其电感量标志办法同电阻一样以色环来符号。其单位为uH。

   3.6 阻流圈(扼流圈) 
   约束沟通电经过的线圈称阻流圈,分高频阻流圈和低频阻流圈。
  3.7 偏转线圈 
   偏转线圈是电视机扫描直流稳压电源电路输出级的负载,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。
五、 电感的型号、标准及命名。
   国内外有很多的电感出产厂家,其间名牌厂家有SAMUNG、PHI、TDK、AVX、VISHAY、NEC、KEMET、ROHM等。
   5.1 片状电感
   电感量:10NH~1MH
   资料:铁氧体 绕线型 陶瓷叠层
   精度: J=±5% K=±10% M=±20%
   尺度: 0402 0603 0805 1008 1206 1210 1812 1008=2.5mm*2.0mm 1210=3.2mm*2.5mm 
   单个示意图:   贴片绕线电感                                贴片叠层电感
电感在直流稳压电源电路中的效果与使用办法(上)
5.2 功率电感
   电感量:1NH~20MH 
   带屏蔽、不带屏蔽
   尺度:SMD43、SMD54、SMD73、SMD75、SMD104、SMD105;RH73/RH74/RH104R/RH105R/RH124;CD43/54/73/75/104/105;
   单个示意图: 贴片功率电感                              屏蔽式功率电感
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 5.3 片状磁珠
   品种:CBG(普通型) 阻抗:5Ω~3KΩ
   CBH(大电流) 阻抗:30Ω~120Ω
   CBY(尖峰型) 阻抗:5Ω~2KΩ
   单个示意图: 贴片磁珠                                                           贴片大电流磁珠

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5.6 立式电感
   电感量:0.1uH~3MH
   标准:PK0455/PK0608/PK0810/PK0912

   5.7轴向滤波电感
   标准:LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019
   电感量:0.1uH-10mH。

5.9 空气芯电感
   空气芯电感为了获得较大的电感值,往往要用较多的漆包线绕成,而为了削减电感自身的线路电阻对直流电流的影响,要选用线径较粗的漆包线。但在一些体积较少的产品中,选用很重很大的空气芯电感不太实际,不但添加成本,并且约束了产品的体积。为了进步电感值而坚持较轻的分量,我们能够在空气芯电感中刺进磁心、铁心,进步电感的自感才能,借此进步电感值。目前,在计算机中,绝大部分是磁心电感。