电感的基本知识.ppt

電感知識介紹,目錄,1. 電感概念 2. 電感基础 3. 電感选用 4. 電感应用范围 5. 電感作用 6. 電感分类 7. 電感材料 8. 電感和变压器的异同 9. 電感的結構類別 10. 電感在使用過程中要注意的事項 11. 電感器制作流程,1.電感概念,a. 用導線繞成線圈狀具有電感性質的元件,稱為電感器;電感是導線內通過交流電流時，在導線的內部及其周圍產生交變磁通，導線的磁通量與生產此磁通的電流之比。 b. 當電感中通過直流電流時， 其周圍只呈現固定的磁力線， 不隨時間而變化；可是當在 線圈中通過交流電流時，其 周圍將呈現出隨時間而變化 的磁力線。,电感是利用电磁感应的原理进行工作的。 当有电流流过一根导线时,就会在这根导线的周围产生一定的电磁场,而这个电磁场的导线本身又会对处在这个电磁场范围内的导线发生感应作用. 对产生电磁场的导线本身发生的作用,叫做“自感“;对处在这个电磁场范围的其他导线产生的作用,叫做“互感“. 电感线圈的电特性和电容器相反,“阻高频,通低频“.也就是说高频信号通过电感线圈时会遇到很大的阻力,很难通过;而对低频信号通过它时所呈现的阻力则比较小,即低频信号可以较容易的通过它. 电感线圈对直流电的电阻几乎为零. 电阻,电容和电感,他们对于电路中电信号的流动都会呈现一定的阻力,这种阻力我们称之为“阻抗“电感线圈对电流信号所呈现的阻抗利用的是线圈的自感.电感线圈有时我们把它简称为“电感“或“线圈“,用字母“L“表示. 绕制电感线圈时,所绕的线圈的圈数我们一般把它称为线圈的“匝数“.,3.電感选用,作为三大被动元件之一的电感，在电子产品子中的作用越来越重要，电感的主要作用还是滤波，但是如何能把这简单的工作做到最好， 需要几个方面的配合：原材料优良，做工精细，合理使用。前两个都是可控的硬性指标，而最后一个，合理选配电感，会直接影响电子产品的使用效率和寿命。 我们先来看一下电感的几个参数：电感，电流，电阻，Q值，频率，还有封装规格，尺寸，EMI要求等。,3.電感选用,通常大家最直观接触到的就是封装规格和电感量，其实其它的因素也非常重要。一般一个PCB板设计好之后，会知道电感的封装规格，是贴片还是插件，是否有EMI（Electro Magnetic Interference，电磁干扰）要求，有些产品需要过认证，就必须要有EMI，就是使用屏蔽式的电感；当选好IC之后，就会知道要用多大的电感量，需要过多大电流，电流方面，原则是能大不能小，电流小了，电感容易饱和和发烫。一电流大一点不会有什么影响；还有就是Q值，一般RD们都喜欢用高Q值的电感，Q值高了是说明电感的效率高，但熟不知，Q值过高会使电感产生谐振现象，从而损坏电感电容，所以一般都会要求Q值在某个范围内；最后再来看一下频率对电感的影响，很多时候，在选择电感或者做样品时，没有考虑电感的实际工作频率，结果导致电感使用效率下降，或者测试产品时，使用频率和工作频率不对，其所测试值也不具有参考性。一般制作样品时要询问客户是做什么产品，频率多少，然后测试频率要接近或等于工作频率，这样测试出来的值才是最准确的,4.電感应用范围,应用范围:MP3、数码相机、PDA掌上电脑、手提电脑、手提电话、EL背光、电脑显卡、电源模块、卫星接收机、对讲机、通信设备、电子玩具及传真机等。,5.電感作用,电感的作用就是通直流，阻交流，滤波（阻高波，通低波）升压 电容与电感的区别是：电容通交流，阻直流 電感在電路最常見的功能就是與電容一起，組成LC濾波電路。我們已 經知道，電容具有“阻直流，通交流”的本領，而電感則有“通直 流，阻交流”的功能。 如果把伴有許多干擾信號的直流 電通過濾波電路（如圖），那麼， 交流干擾信號將被電容變成熱能 消耗掉；變得比較純淨的直流電 流通過電感時，其中的交流干擾 信號也被變成磁感和熱能，頻率 較高的最容易被電感阻抗，這就 可以抑制較高頻率的干擾信號。,6.電感分类,按电感形式分类：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。 按工作性质分类：天线线圈、振荡线圈、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。 按工作频率：高频电感器、中频电感器和低频电感器。 按结构特点：磁芯线圈、可变电感线圈、色玛电感线圈、无磁芯线圈,電感的符號與單位電感符號：L 電感單位：亨(H)、毫亨(mH)、微亨(uH),7.電感材料,常用的磁材有:锰锌, 镍锌, 铁粉锌. 镍锌的使用最为广泛,有少数的要求大感量(磁通量)的电感会使用锰锌的磁材,铁粉锌主要是制作磁环的主要材料,因为其磁通量较大,性能相对稳定.,8.電感線圈和变压器,电感线圈：导线中有电流时，其周围即建立磁场。通常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（导线间彼此互相绝缘）地绕在绝缘管（绝缘体、铁芯或磁芯）上制成的。一般情况，电感线圈只有一个绕组。 变压器：电感线圈中流过变化的电流时，不但在自身两端产生感应电压，而且能使附近的线圈中产生感应电压，这一现象叫互感。两个彼此不连接但又靠近，相互间存在电磁感应的线圈一般叫变压器。,9.電感的結構類別,a、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。 b、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。 c、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。,9.電感的結構類別,d、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。 e、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。 f、阻流圈（扼流圈）限制交流电通过的线圈称阻流圈，分高频阻流圈和低频阻流圈。 g、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。,9.電感的結構類別,国内外有众多的电感生产厂家，其中名牌厂家有SAMUNG、PHI、TDK、AVX、VISHAY、NEC、KEMET、ROHM等。 片状电感 电感量：10NH1MH 材料：铁氧体 绕线型 陶瓷叠层 精度： J=5% K=10% M=20% 尺寸： 0402 0603 0805 1008 1206 1210 1812 1008=2.5mm*2.0mm 1210=3.2mm*2.5mm 个别示意图： 贴片绕线电感 贴片叠层电感,9.電感的結構類別,功率电感 电感量：1NH20MH 带屏蔽、不带屏蔽 尺寸：SMD43、SMD54、SMD73、SMD75、SMD104、SMD105；RH73/RH74/RH104R/RH105R/RH124；CD43/54/73/75/104/105； 个别示意图： 贴片功率电感 屏蔽式功率电感,9.電感的結構類別,片状磁珠 种类：CBG（普通型） 阻抗：53K CBH（大电流） 阻抗：30120 CBY（尖峰型） 阻抗：52K 个别示意图： 贴片磁珠 贴片大电流磁珠,规格：0402/0603/0805/1206/1210/1806（贴片磁珠） 规格：SMB302520/SMB403025/SMB853025（贴片大电流磁珠）,9.電感的結構類別,插件磁珠,规格：RH3.5,轴向滤波电感 规格：LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019 电感量：0.1uH-10mH。 额定电流：65mA10A。 Q值高，价位一般较低，自谐振频率高。,色环电感 电感量：0.1uH22MH 尺寸：0204、0307、0410、0512 豆形电感：0.1uH22MH 尺寸：0405、0606、0607、0909、0910 精度：J=5% K=10% M=20% 精度：J=5% K=10% M=20% 插件的色环电感 读法：同色环电阻的标示,9.電感的結構類別,磁环电感 规格：TC3026/TC3726/TC4426/TC5026 尺寸（单位mm）：3.2515.88,空气芯电感 空气芯电感为了取得较大的电感值，往往要用较多的漆包线绕成，而为了减少电感本身的线路电阻对直流电流的影响，要采用线径较粗的漆包线。但在一些体积较少的产品中，采用很重很大的空气芯电感不太现实，不但增加成本，而且限制了产品的体积。为了提高电感值而保持较轻的重量，我们可以在空气芯电感中插入磁心、铁心，提高电感的自感能力，借此提高电感值。目前，在计算机中，绝大部分是磁心电感。,常见的磁芯磁环 a.铁粉芯系列 材质有：-2材（红/透明）、-8材（黄/红）、-18材（绿/红）、-26材（黄/白）、-28材（灰/绿）、-33材（灰/黄）、-38材（灰/ 黑）、-40材（绿/黄）、-45材（黑色）、-52材（绿/蓝）；尺寸：外径大小从30到400D（注解：外径从7.8mm到102mm）。,9.電感的結構類別,b.铁硅铝系列 主要u值有：60、75、90、125；尺寸：外径大小从3.5mm到77.8mm。 两种产品的规格除了主要的环形外，另有E形，棒形等，还可以根据客户提供的各项参数定做。它们广泛应用于计算机主机板，计算机电源，电源供应器，手机充电器，灯饰变压调光器，不间断电源（UPS），各种家用电器控制板等。,10.電感使用注意的事項,電感使用的場合潮濕與乾燥、環境溫度的高低、高頻或低頻環境、要讓電感表現的是感性，還是阻抗特性等，都要注意。 電感的頻率特性在低頻時，電感一般呈現電感特性，既只起蓄能，濾高頻的特性。但