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文档简介
1、第一部分 电阻一、电阻器阻值标示方法1、直标法:用数字和单位符号在电阻器表面标出阻值,其允许误差直接用百分 数表示,若电阻上未注偏差,则均为 20%。2、文字符号法:用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值, 其允许偏差也用文字符号表示。 符号前面的数字表示整数阻值, 后面的数字依次 表示第一位小数阻值和第二位小数阻值。表示允许误差的文字符号文字符号 D F G J K M允许偏差 0.5% 1% 2% 5% 10% 20%3、数码法:在电阻器上用三位数码表示标称值的标志方法。数码从左到右,第 一、二位为有效值,第三位为指数,即零的个数,单位为欧。偏差通常采用文字 符号表示。4、色
2、标法:用不同颜色的带或点在电阻器表面标出标称阻值和允许偏差。国外 电阻大部分采用色标法。黑-0、棕-1、红-2、橙-3、黄-4、绿-5、蓝-6、紫-7、灰-8、白-9、金-5%、银-10%、 无色 - 20% 当电阻为四环时,最后一环必为金色或银色,前两位为有效数字, 第三位为乘 方数,第四位为偏差。当电阻为五环时,最后一环与前面四环距离较大。前三位为有效数字, 第四位 为乘方数, 第五位为偏差。二、常用电阻器1、绕线电阻器外面涂有耐热稳定性好,缘层或绝缘漆。 绕线电耐腐蚀,主要做精密大用高阻合金线绕在绝缘骨架上制成, 阻具有较低的温度系数,阻值精度高, 功率电阻使用,缺点是高频性能差,时间常
3、数大。2、薄膜电阻器用蒸发的方法将一定电阻率材料蒸镀于绝缘材料表面制成3、碳膜电阻器将结晶碳沉积在陶瓷棒骨架上制成。 碳膜电阻器成本低、 性能稳定、阻值范围宽、温度系数和电压系数低,是目前应用最广泛的电阻器4、金属膜电阻器用真空蒸发的方法将合金材料膜电阻比碳膜电阻的精度高,小。在仪器仪表及通讯设备中 金属氧化膜电阻器 在绝缘棒上沉积一层金属氧化物蒸镀于陶瓷棒骨架表面。金属 稳定性好,噪声, 温度系数 大量采用。由于其本身即是氧化物,所以高温下稳定, 耐热冲击,负载能力强5、合成膜电阻将导电合成物悬浮液涂敷在基体上而得, 因此也叫漆膜电阻。 由于其导电层呈现颗粒状结构, 所以其噪声大,精度低,主
4、要用他制造高压,高阻, 小型电阻器6、金属玻璃铀电阻器 将金属粉和玻璃铀粉混合, 上。 耐潮湿, 高温, 温 电路。(表贴电阻绝大部分 装形式,并不特指此种电采用丝网印刷法印在基板 度系数小,主要应用于厚膜 是这种,其中表贴只是种封 阻)。7、实心碳质电阻器用碳质颗粒壮导电物质、 填料和粘合剂混合制成一个实体的电阻器。 特点:价格 低廉,但其阻值误差、噪声电压都大,稳定性差,目前较少用。8、敏感电阻器 敏感电阻是指器件特性对温度,电压,湿度,光照,气体, 磁场,压力等作用 敏感的电阻器。 敏感电阻的符号是在普通电阻的符号中加一斜线,并在旁标注 敏感电阻的类型,如: t. v 等。9、压敏电阻
5、主要有碳化硅和氧化锌压敏电阻,氧化锌具有更多的优良特性。10、湿敏电阻由感湿层, 电极,绝缘体组成, 湿敏电阻主要包括氯化锂湿敏电阻, 碳湿敏电阻, 氧化物湿敏电阻。 氯化锂湿敏电阻随湿度上升而电阻减小, 缺点为测试范 围小, 特性重复性不好, 受温度影响大。 碳湿敏电阻缺点为低温灵敏度低, 阻值受温度 影响大,由老化特性, 较少使用。氧化物湿敏电阻性能较优越, 可长期使用, 温 度影响小,阻值与湿度变化呈线性关系。有氧化锡,镍铁酸盐,等材料。11、光敏电阻 光敏电阻是电导率随着光量力的变化而变化的电子元件,当某种物质受到光照 时,载流子的浓度增加从而增加了电导率,这就是光电导效应。12、热敏
6、电阻 热敏电阻是敏感元件的一类 ,其电阻值会随着热敏电阻本体温度的变化呈现出阶 跃性的变化 ,具有半导体特性 .热敏电阻按照温度系数的不同分为 :(1) 正温度系数热敏电阻 ( 简称 PTC热敏电阻 )(2) 负温度系数热敏电阻 (简称 NTC热敏电阻 )(1) PTC热敏电阻 (PTC Thermistor)PTC是 Positive Temperature Coefficient 的缩写 ,意思是正的温度系数 ,泛指正温 度系数很大的半导体材料或元器件 .通常我们提到的 PTC 是指正温度系数热敏电 阻 ,简称 PTC热敏电阻 .PTC 热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻 ,超过
7、一定的温度 (居里温 度 )时, 它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高 .NTC热敏电阻 (NTC Thermistor)NTC是 Negative Temperature Coefficient 的缩写,意思是负的温度系数 ,泛指负温 度系数很大的半导体材料或元器件 .通常我们提到的 NTC 是指负温度系数热敏电 阻,简称 NTC热敏电阻 . NTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻 它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的减小 . NTC热敏电阻是以锰、钴、镍和铜 等金属氧化物为主要材料,采用陶瓷工艺制造而成的 .这些金属氧化物材料都具 有半导体性质,因为在导电方式上完全类似锗、 硅
8、等半导体材料 .温度低时,这 些氧化物材料的载流子(电子和孔穴)数目少,所以其电阻值较高;随着温度的 升高,载流子数目增加,所以电阻值降低 .三、电位器电位器是一种机电元件, 他靠电刷在电阻体上的滑动, 取得与电刷位移成一定 关系的输出电压 合成碳膜电位器 电阻体是用经过研磨的碳黑, 石墨, 石英等材料涂敷于基体表面而成, 该工艺简 单,是目前应用最广泛的电位器。特点是分辩力高耐磨性好,寿命较长。缺点是 电流噪声,非线性大, 耐潮性以及阻值稳定性差。有机实心电位器 有机实心电位器是一种新型电位器, 它是用加热塑压的方法, 将有机电阻粉压在 绝缘体的凹槽内。 有机实心电位器与碳膜电位器相比具有耐
9、热性好、 功率大、 可 靠性高、耐磨性好的优点。但温度系数大、动噪声大、耐潮性能差、制造工艺复 杂、阻值精度较差。在小型化、高可靠、高耐磨性的电子设备以及交、直流电路 中用作调节电压、电流。金属玻璃铀电位器 用丝网印刷法按照一定图形, 将金属玻璃铀电阻浆料涂覆在陶瓷基体上, 经高温 烧结而成。特点是:阻值范围宽,耐热性好, 过载能力强,耐潮,耐磨等都很好, 是很有前途的电位器品种,缺点是接触电阻和电流噪声大。绕线电位器 绕线电位器是将康铜丝或镍铬合金丝作为电阻体,并把它绕在绝缘骨架上制成。 绕线电位器特点是接触电阻小,精度高,温度系数小,其缺点是分辨力差,阻值 偏低,高频特性差。主要用作分压器
10、、变阻器、仪器中调零和工作点等。 金属膜电位器金属膜电位器的电阻体可由合金膜、 金属氧化膜、 金属箔等分别组成。 特点是分 辩力高、耐高温、温度系数小、动噪声小、平滑性好。导电塑料电位器用特殊工艺将 DAP(邻苯二甲酸二稀丙脂) 电阻浆料覆在绝缘机体上, 加热聚合 成电阻膜, 或将 DAP电阻粉热塑压在绝缘基体的凹槽内形成的实心体作为电阻体。特点是:平滑性好、 分辩力优异耐磨性好、 寿命长、动噪声小、 可靠性极高、 耐化学腐蚀。用于宇宙装置、导弹、飞机雷达天线的伺服系统等。 带开关的电位器 有旋转式开关电位器、推拉式开关电位器、推推开关式电位器预调式电位器 预调式电位器在电路中, 一旦调试好,
11、 用蜡封住调节位置, 在一般情况下不再调 节。直滑式电位器 采用直滑方式改变电阻值。双连电位器 有异轴双连电位器和同轴双连电位器 无触点电位器无触点电位器消除了机械接触,寿命长、可靠性高四、贴片电阻 片状电阻是金属玻璃铀电阻的一种形式, 其电阻体是高可靠的钌系列玻璃铀材料 经过高温烧结而成,电极采用银钯合金浆料。典型尺寸: 3.2 mm1.6 mm,2 mm 1.25 mm , 1.6 mm 0.8 mm;功耗: 0.031 0.250 W工作电压:直流 100V 、200V 特点:体积小,精度高,稳定性好,由于其为片状元件,所以高频性能好。 按制造工艺分,分为厚薄片式和薄膜片式: 厚薄: 0
12、.1 10 M 薄膜: 220 m 330 k五、排阻在电路的同一位置的场合。排电 便,但价格也稍贵。排电阻或也叫集成电阻, 由多个片式电阻排列而成。 排电阻适合多个电阻阻值相 同,而且其中的一个引脚都连 阻比分立电阻体积小, 安装方第二部分 电容电容既不产生也不消耗能量(理想) ,是储能元件。电容器在电力系统中是提高 功率因数的重要器件;在电子电路中是获得振荡、滤波、相移、旁路、耦合等作 用的主要元件。电容的分类双电层电容器:这种电容的电容量特别大,可以达到几百F(1F=106 F)。因此这种电容可以做 UPS的电池用,作用是储存电能纸介电容 :由两层正负锡 间的绝缘蜡纸组成,并拆 压一般在
13、 63V250V 之 pF(皮法)数量级。现代纸 壳和树脂密封包装,不易 作在低压区,且耐压值相 性较小。万一遭到电损坏,般症状为电容外表发热箔电极和一层夹在锡箔中 叠成扁体长方形。额定电 间,容量较小,基本上是 介电容由于采用了硬塑外 老化,又因为它们基本工 对较高,所以损坏的可能瓷介电容:在一块瓷片的两 为扁圆形。其电容量较小, 又因为绝缘介质是较厚瓷 1 3kV 左右,很难会被电损 损。在计算机系统中应用极边涂上金属电极而成,普遍 都在 p F(皮微法 )数量级。 片,所以额定电压一般在 坏,一般只会出现机械破 少,每个电路板中分别只有2 4 枚左右。电解电容 :结构与纸介电容相似,不同
14、的是作为电极的两种金属箔不同 (所以在电 解电容上有正负极之分,且一般只标明负极 ) ,两电极金属箔与纸介质卷成圆柱形后,装在盛有电解液的圆形铝桶中封闭起来。 因此,如若电容器漏电,就容易引起电解液发热,从而出现外壳鼓起或爆裂现象。电解电容都是圆柱形,体积大而容量大, 在电容器上所标明的参数一般有电容量、 额定电压,以及最高工作温度。 其中,耐压值一般在几伏特几百伏特之间,容量一般在几微法几千微法之间, 最高工作温度一般为 85105 。指明电解电容的最高工作温度, 就是针对其 电解液受热后易膨胀这一特点的。 所以,电解电容出现外壳鼓起或爆裂, 并非只 有漏电才出现,工作环境温度过高同样也会出
15、现。钽电容其实都是电解电容。 电解电容特点一:单位体积的电容量非常大, 比其它种类的电容大几十到数百倍。 电解电容特点二: 额定的容量可以做到非常大, 可以轻易做到几万 F甚至几 F。 电解电容特点三:因为电解电容的组成材料都是普通的工业材料,比如铝等等。 制造电解电容的设备也都是普通的工业设备, 可以大规模生产, 成本相对比较低。贴片电容 : 贴片电容有中高压贴片电容和普通贴片电容,系列电压有6.3V、10V、16V、25V、50V、100V、200V、500V、1000V、2000V 、3000V 、 4000V 贴片电容的尺寸表示法有两种, 一种是英寸为单位来表示, 一种是以毫米为单位
16、来表示,贴片电容系列的型号有 0201 、0402 、0603 、0805 、1206 、1210 、1812 、 2010、2225 等。 贴片电容的材料常规分为三种, NPO,X7R,Y5V NPO 此种材质 电性能最稳定,几乎不随温度,电压和时间的变化而变化,适用于低损耗,稳定 性要求要的高频电路。容量精度在 5% 左右,但选用这种材质只能做容量较小的,常规 100PF 以 下, 100PF- 1000PF 也能生产但价格较高 X7R 此种材质比 NPO 稳定性差,但 容量做的比 NPO 的材料要高,容量精度在 10% 左右。 Y5V 此类介质的电容, 其稳定性较差,容量偏差在 20%
17、左右,对温度电压较敏感,但这种材质能做到 很高的容量,而且价格较低,适用于温度变化不大的电路中。电容的作用1、滤波作用 :在电源电路中,整流电路将交流变成脉动的直流,而在整流电路之 后接入一个较大容量的电解电容, 利用其充放电特性, 使整流后的脉动直流电压 变成相对比较稳定的直流电压。 在实际中, 为了防止电路各部分供电电压因负载 变化而产生变化,所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百 微法的电解电容 由于大容量的电解电容一般具有一定的电感, 对高频及脉冲干 扰信号不能有效地滤除,故在其两端并联了一只容量为0.001-0.lpF 的电容,以滤除高频及脉冲干扰。2、耦合作用:作为
18、两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电 路。在低频信号的传递与放大过程中, 为防止前后两级电路的静态工作点相互影 响,常采用电容藕合 为了防止信号中低频分量损失过大, 一般总采用容量较大 的电解电容。3、隔直通交:电容器主要用于交流电路及脉冲电路中,在直流电路中电容器一 般起隔断直流的作用。4、旁路(去耦):为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。5、通过电容接地的,容量较小,是抗干扰和电位隔离作用 .6、补尝功率因数:在工业上使用的负载主要是电动机感性负载 ,要并电容这容性 负载才能使电网平衡。 因为在电容上建立电压首先需要有个充电过程, 随着充电 过程,电容上的电压逐步提高
19、,这样就会先有电流,后建立电压的过程,通常我 们叫电流超前电压 90 度。由于功率是电压乘以电流,当电压与电流不同时产生 时,得到的乘积(功率)为 0!这就是无功。就用电容来补偿电感产生的无功, 这就是无功补偿的原理。7、温度补偿:针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响,而进行补偿,改 善电路的稳定性。8、计时:电容器与电阻器配合使用,确定电路的时间常数。9、调谐:对与频率相关的电路进行系统调谐,比如手机、收音机、电视机。10、整流:在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。11、储能:储存电能,用于必须要的时候释放。第三部分 电感电感概念电感是闭合回路的一种属性,即当通过闭合回路的电流改变时,
20、会出现电动势来抵抗电流的改变。这种电感称为自感( self-inductance ), 是闭合回路自己本身的属性。 假设一个闭合回路的电流改变, 由于感应作用而产 生电动势于另外一个闭合回路,这种电感称为互感( mutual inductance )。自感当线圈中有电流通过时候, 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
21、感与两个电感线圈耦合 的程度,利用此原理制成的元件叫做互感器。1、电感器的标称方法有两种:第一种为直标法,第二种为色标法(1) 直标法:即将电感量直接印在电感器上(2) 色标法:即用色环表示电感量, 单位为 mH,第一二位表示有效数字,第三位表示倍率,第四位为误差。2、影响电感量大小的因素有:(1)匝数:膝包线的圈数,圈数越多,电感量越大(2)横截面积:膝包线的粗细,越粗电感量越大(3) 有无铁芯3、感抗:电感线圈对交流电呈现出一种特殊的阻碍作用。感抗同容抗类似,电 感器的感抗大小有两个因素,即电感量和频率感抗的计算公式:X2=2FLX2为电感器的感抗, F为通过电感器交流电的频率, L 为电
22、感器的电感量。4、额定电流是电感器的一个主要参数,额定电流是指电感器在正常工作时所允 许通过的最大电流。 使用中, 电感器的实际工作电流必须小于额定电流, 否则电 感线圈将会严重发热甚至烧毁。5、品质因数:标称为值,用字母 “ Q表”示。值表示线圈的品质,值越高, 说明电感线圈的功率损耗越小,效率越高。6、电感在电路中的作用 基本作用:滤波、振荡、延迟、陷波。形象说法: “通直流,阻交流 ” 在电子线路中, 电感线圈对交流有限流作用, 它与电阻器或电容器能组成高通或 低通滤波器、移相电路及谐振电路等;变压器可以进行交流耦合、变压、变流和 阻抗变换等。由感抗 XL=2fL知,电感 L越大,频率
23、f 越高,感抗就越大。该电感器两端电压 的大小与电感 L 成正比,还与电流变化速度 i/ t 成正比,这关系也可用下式 表示:电感线圈也是一个储能元件, 它以磁的形式储存电能, 储存的电能大小可 用下式表示: WL=1/2 Li2 。线圈电感量越大, 流过越大, 储存的电能也就越多。7、电感量的计算L=(k* 0* s*N2*S)/l0为真空磁导率 =4 *10-(7) 。(10 的负七次方) s为线圈内部磁芯的相对磁导率,空心线圈时 s=1 N2 为线圈圈数的平方 S线圈的截面积,单位为平方米。 I线圈的长度,单位为米 k 系数,取决于线圈 的半径( R)与长度 (l) 的比值。 计算出的电
24、感量的单位为亨。常见种类小型固定电感器小型固定电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
25、感量范围为 0.122000 H(直标在外壳上)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 0.110000 H, 额定电流分为 50mA 、150mA 、 300mA 和 1.6A四种规格。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。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
26、谐电路接收的电台信号高出 465kHz 的本振信号。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
27、 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。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
28、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
29、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 当空隙结构特点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
30、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。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
31、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。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。铜线圈电感是导线内通过交流电流时, 在导线的内部周围产生交变磁通, 导线的磁 通量与生产此磁通的电流之比。 当电感中通过直流电流时, 其周围只呈现固定的 磁力线,不随时间而变化;铜线圈可是当在线圈中通过交流电流时,其周围将呈现出随时间而变
32、化的磁力线。 根据法拉第电磁感应定律 磁生电来分析, 变化的磁力线在线圈两端会产生感应 电势,此感应电势相当于一个 “新电源 ”。当形成闭合回路时,此感应电势就要产 生感应电流。由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止磁力线的 变化的。 磁力线变化来源于外加交变电源的变化, 故从客观效果看, 电感线圈有 阻止交流电路中电流变化的特性。 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 ”,通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间,会发生火 花,这自感现象产生很高的感应电势所造成的。总之,当电感线圈接到交流电源上时, 线圈内部的磁力线将随电流的交变而 时刻在变化着, 致
33、使线圈产生电磁感应。 这种因线圈本身电流的变化而产生的电 动势,称为 “自感电动势 ”。由此可见,电感量只是一个与线圈的圈数、大小形状 和介质有关的一个参量,它是电感线圈惯性的量度而与外加电流无关。代换原则: 1、电感线圈必须原值代换(匝数相等,大小相同)。 2、贴片电 感只须大小相同即可,还可用 0 欧电阻或导线代换。电感器电感和磁珠的联系与区别: 1、电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗) 器件;2、电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于EMC 对策;3、磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导 性干扰,两者都可用于处理 EMC、EMI 问题; EMI 的
34、两个途径,即:辐射和传 导,不同的途径采用不同的抑制方法,前者用磁珠,后者用电感;4、磁珠是用来吸收超高频信号,象一些 RF 电路, PLL,振荡电路,含超高 频存储器电路( DDRSDRAM,RAMBUS 等)都需要在电源输入部分加磁珠,而 电感是一种蓄能元件,用在 LC 振荡电路,中低频的滤波电路等,其应用频率范 围很少超过 50MHZ ;5、电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上,一般地的连接和电源的 连接。在模拟地和数字地结合的地方用磁珠。对信号线也采用磁珠。磁珠的大小 (确切的说应该是磁珠的特性曲线) 取决于需要磁珠吸收的干扰 波的频率。磁珠就是阻高频,对直流电阻低,对高频电阻高。
35、因为磁珠的单位是 按照它在某一频率产生的阻抗来标称的, 阻抗的单位也是欧姆。 磁珠的 datasheet 上一般会附有频率和阻抗的特性曲线图。一般以 100MHz 为标准,比如 2012B601 ,就是指在 100MHz 的时候磁珠的 Impedance 为600 欧姆。小型电感器电感测量的两类仪器: RLC 测量(电阻、电感、电容三种都可以测量)和电 感测量仪。10电感的测量:空载测量(理论值)和在实际电路中的测量(实际值)。由于 电感使用的实际电路过多, 难以类举。 只有在空载情况下的测量加以解说。 电感 量的测量步骤( RLC测量):1、熟悉仪器的操作规则(使用说明),及注意事项。2、开
36、启电源,预备 15 30 分钟。3、选中 L 档,选中测量电感量。4、把两个夹子互夹并复位清零。5、把两个夹子分别夹住电感的两端,读数值并记录电感量。6、重复步骤 4 和步骤 5,记录测量值。要有 5 8 个数据。7、比较几个测量值:若相差不大( 0.2uH)则取其平均值,记得电感的理论 值;若相差过大( 0.3uH)则重复步骤 2步骤 6,直到取到电感的理论值。不同的仪器能测量的电感参数都有一些出入。 因此,做任何测量前的熟悉所 使用测量仪器,了解仪器能做什么,然后按照它给你的操作说明去做即可。线路图标注方法电感器1、直标法:在电感线圈的外壳上直接用数字和文字标出电感线圈的电感量, 允许误差
37、及最大工作电流等主要参数。2、色标法:色标法:即用色环表示电感量,单位为 mH ,第一二位表示有 效数字,第三位表示倍率,第四位为误差。好坏判断 1、电感测量:将万用表打到蜂鸣二极管档,把表笔放在两引脚上,看万用 表的读数。2、好坏判断:对于贴片电感此时的读数应为零,若万用表读数偏大或为无 穷大则表示电感损坏。对于电感线圈匝数较多, 线径较细的线圈读数会达到几十到时几百, 通常情 况下线圈的直流电阻只有几欧姆。 损坏表现为发烫或电感磁环明显损坏, 若电感 线圈不是严重损坏, 而又无法确定时, 可用电感表测量其电感量或用替换法来判 断。注意事项固定电感器 EL SP TDK11电感器影响因素 (
38、1)、匝数:膝包线的圈数,圈数越多,电感量越大。(2)、横截面积:膝包线的粗细,越粗电感量越大。(3)、有无芯。一、电感类元件, 其铁心与绕线容易因温升效果产生感量变化, 需注意其本 体温度必须在使用规格范围内 .。二、电感器之绕线,在电流通过后容易形成电磁场。在元件位置摆放时,需 注意使相临之电感器彼此远离,或绕线组互成直角,以减少相互间之感应量。三、电感器之各层绕线间,尤其是多圈细线,亦会产生间隙电容量,造成高 频信号旁路,降低电感器之实际滤波效果。四、以仪表测试电感值与 Q 值时,为求数据正确,测试引线应尽量接近元 件本体 .特性电感器的特性与电容器的特性正好相反, 它具有阻止交流电通过
39、而让直流电 顺利通过的特性。 直流信号通过线圈时的电阻就是导线本身的电阻压降很小; 当 交流信号通过线圈时, 线圈两端将会产生自感电动势, 自感电动势的方向与外加 电压的方向相反,阻碍交流的通过,所以电感器的特性是通直流、阻交流,频率 越高,线圈阻抗越大。 电感器在电路中经常和电容器一起工作, 构成 LC 滤波器、 LC振荡器等。另外,人们还利用电感的特性,制造了阻流圈、变压器、继电器 等。通直流:指电感器对直流呈通路关态,如果不计电感线圈的电阻,那么直流 电可以“畅通无阻 ”地通过电感器,对直流而言,线圈本身电阻很对直流的阻碍作 用很小,所以在电路分析中往往忽略不计。阻交流:当交流电通过电感
40、线圈时电感器对交流电存在着阻碍作用, 阻碍交 流电的是电感线圈的感抗。功能用途电感器在电路中主要起到滤波、振荡、延迟、陷波等作用,还有筛选信号、 过滤噪声、 稳定电流及抑制电磁波干扰等作用。 电感在电路最常见的作用就是与 电容一起,组成 LC滤波电路。电容具有 “阻直流,通交流”的特性,而电感则有 “通 直流,阻交流 ”的功能。 如果把伴有许多干扰信号的直流电通过 LC 滤波电路,那 么,交流干扰信号将被电感变成热能消耗掉 ;变得比较纯净的直流电流通过电感 时,其中的交流干扰信号也被变成磁感和热能,频率较高的最容易被电感阻抗, 这就可以抑制较高频率的干扰信号。12电感器具有阻止交流电通过而让直
41、流电顺利通过的特性, 频率越高, 线圈阻 抗越大。因此,电感器的主要功能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。电感作用贴片电感,是用绝缘导线绕制而成的电磁感应元件。属于常用的电感元件。 贴片电感的作用 :通直流阻交流这是简单的说法,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 .调谐与选频电感的作用:电感线圈与电容器并联 可组成 LC 调谐电路。贴片电感在电路中的任何电流,会产生磁场,磁场的磁通 量又作用于电路上。当贴片电感通过的电流变化时, 贴片电感中产生的直流电压势将阻止电流的 变化。当通过电感线圈的电流增大时, 电感线圈产生的自感电动势与电流方向
42、相 反,阻止电流的增加, 同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感之中; 当通过 电感线圈的电流减小时, 自感电动势与电流方向相同, 阻止电流的减小, 同时释 放出存储的能量, 以补偿电流的减小。 因此经电感滤波后, 不但负载电流及电压 的脉动减小,波形变得平滑,而且整流二极管的导通角增大。色环电感,的作用 1:色环电感有阻流作用:色环电感线圈中的铜芯总是与 线圈中的电流变化抗。 色环电感对在电路中使用的交流电流有阻碍作用, 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=2fL, 色环电感主要可分为高频阻流线圈及低频阻流线圈。电感的作用 2:色环电感有
43、调谐与选频作用:色环电感与电解电容并联可组 成 LC 调谐电路。色环电感在谐振时电路的感抗与容抗等值又反向,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,色环 电感的使用一般多不会很高, 在电路中使用的色环电感一般来说多还算是比较稳 定的。电感的作用 3:色环电感的最大主要用筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑 制电磁波干扰等作用。 色环电感器的基本作用就是充电与放电, 但由这种基本充 放电作用所延伸出来的许多电路现象, 使得色环电感有着种种不同的用途。 如今 色环电感已经被广大客户所运用了,小小的电感起到的作用却是不小视的。主要参数主要参数电感的主要参数有
44、电感量、允许偏差、品质因数、分布电容及额定电流等。电感量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。 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=1000H允许偏差13 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%。品质因数也称 Q值或优值,是衡量电感器质量的主要参数。它是指电感器在某一频率的交流电压下工作时, 所呈现的感抗与其等效损耗 电阻之比。电感器的 Q值越高,其损耗越小,效率越高。电感器品质因数的高低与线圈导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗及铁 心、屏蔽罩等引起的损耗等有关。分布电容是指线圈的匝与匝之间,线圈与
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