電感在電路中的作用與使用方法
 

一、電感器的定義(yi)

電感的定義(yi) ：

   電感是導線內(nei) 通過交流電流時，在導線的內(nei) 部及其周圍產(chan) 生交變磁通，導線的磁通量與(yu) 生產(chan) 此磁通的電流之比。

  當形成閉合回路時，此感應電勢就要產(chan) 生感應電流。由楞次定律知道感應電流所產(chan) 生的磁力線總量要力圖阻止原來磁力線的變化的。由於(yu) 原來磁力線變化來源於(yu) 外 加交變bv伟德手机客户端平台的變化，故從(cong) 客觀效果看，電感線圈有阻止交流電路中電流變化的特性。電感線圈有與(yu) 力學中的慣性相類似的特性，在電學上取名為(wei) “自感應”，通常在 拉開閘刀開關(guan) 或接通閘刀開關(guan) 的瞬間，會(hui) 發生火花，這就是自感現象產(chan) 生很高的感應電勢所造成的。

   總之，當電感線圈接到交流bv伟德手机客户端平台上時，線圈內(nei) 部的磁力線將隨電流的交變而時刻在變化著，致使線圈不斷產(chan) 生電磁感應。這種因線圈本身電流的變化而產(chan) 生的電動勢，稱為(wei) “自感電動勢”。

   由此可見，電感量隻是一個(ge) 與(yu) 線圈的圈數、大小形狀和介質有關(guan) 的一個(ge) 參量，它是電感線圈慣性的量度而與(yu) 外加電流無關(guan) 。

電感線圈與(yu) 變壓器

   電感線圈：導線中有電流時，其周圍即建立磁場。通常我們(men) 把導線繞成線圈，以增強線圈內(nei) 部的磁場。電感線圈就是據此把導線（漆包線、紗包或裸導線）一圈靠一圈（導線間彼此互相絕緣）地繞在絕緣管（絕緣體(ti) 、鐵芯或磁芯）上製成的。一般情況，電感線圈隻有一個(ge) 繞組。

   變壓器：電感線圈中流過變化的電流時，不但在自身兩(liang) 端產(chan) 生感應電壓，而且能使附近的線圈中產(chan) 生感應電壓，這一現象叫互感。兩(liang) 個(ge) 彼此不連接但又靠近，相互間存在電磁感應的線圈一般叫變壓器。

電感的符號與(yu) 單位

   電感符號：L；

   電感單位：亨(H)、毫亨(mH)、微亨(uH)，1H=10*10*10mH=10*10*10*10*10*10uH。

電感的分類：

   按電感形式分類：固定電感、可變電感；

   按導磁體(ti) 性質分類：空芯線圈、鐵氧體(ti) 線圈、鐵芯線圈、銅芯線圈；

   按工作性質分類：天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、偏轉線圈；

   按繞線結構分類：單層線圈、多層線圈、蜂房式線圈；

   按工作頻率分類：高頻線圈、低頻線圈；

   按結構特點分類：磁芯線圈、可變電感線圈、色碼電感線圈、無磁芯線圈等。

二、電感的主要特性參數

電感量L

   電感量L表示線圈本身固有特性，與(yu) 電流大小無關(guan) 。除專(zhuan) 門的電感線圈（色碼電感）外，電感量一般不專(zhuan) 門標注在線圈上，而以特定的名稱標注。

感抗XL

   電感線圈對交流電流阻礙作用的大小稱感抗XL，單位是歐姆。它與(yu) 電感量L和交流電頻率f的關(guan) 係為(wei) XL=2πfL。

品質因素Q

  品質因素Q是表示線圈質量的一個(ge) 物理量，Q為(wei) 感抗XL與(yu) 其等效的電阻的比值，即：Q=XL/R。線圈的Q值愈高，回路的損耗愈小。線圈的Q值與(yu) 導線的直 流電阻，骨架的介質損耗，屏蔽罩或鐵芯引起的損耗，高頻趨膚效應的影響等因素有關(guan) 。線圈的Q值通常為(wei) 幾十到幾百。采用磁芯線圈，多股粗線圈均可提高線圈的 Q值。

分布電容

   線圈的匝與(yu) 匝間、線圈與(yu) 屏蔽罩間、線圈與(yu) 底版間存在的電容被稱為(wei) 分布電容。分布電容的存在使線圈的Q值減小，穩定性變差，因而線圈的分布電容越小越好。采用分段繞法可減少分布電容。

允許誤差

   電感量實際值與(yu) 標稱之差除以標稱值所得的百分數。

標稱電流

   指線圈允許通過的電流大小，通常用字母A、B、C、D、E分別表示，標稱電流值為(wei) 50mA、150mA、300mA、700mA、1600mA。

三、常用電感線圈

單層線圈

   單層線圈是用絕緣導線一圈挨一圈地繞在紙筒或膠木骨架上。如晶體(ti) 管收音機中波天線線圈。

蜂房式線圈

   如果所繞製的線圈，其平麵不與(yu) 旋轉麵平行，而是相交成一定的角度，這種線圈稱為(wei) 蜂房式線圈。而其旋轉一周，導線來回彎折的次數，常稱為(wei) 折點數。蜂房式繞法的優(you) 點是體(ti) 積小，分布電容小，而且電感量大。蜂房式線圈都是利用蜂房繞線機來繞製，折點越多，分布電容越小。

鐵氧體(ti) 磁芯和鐵粉芯線圈

   線圈的電感量大小與(yu) 有無磁芯有關(guan) 。在空芯線圈中插入鐵氧體(ti) 磁芯，可增加電感量和提高線圈的品質因素。

銅芯線圈

   銅芯線圈在超短波範圍應用較多，利用旋動銅芯在線圈中的位置來改變電感量，這種調整比較方便、耐用。

色碼電感線圈

   是一種高頻電感線圈，它是在磁芯上繞上一些漆包線後再用環氧樹脂或塑料封裝而成。它的工作頻率為(wei) 10KHz至200MHz，電感量一般在0.1uH到3300uH之間。色碼電感器是具有固定電感量的電感器，其電感量標誌方法同電阻一樣以色環來標記。其單位為(wei) uH。

阻流圈（扼流圈）

   限製交流電通過的線圈稱阻流圈，分高頻阻流圈和低頻阻流圈。

偏轉線圈

   偏轉線圈是電視機掃描電路輸出級的負載，偏轉線圈要求：偏轉靈敏度高、磁場均勻、Q值高、體(ti) 積小、價(jia) 格低。

四、電感在電路中的作用

   基本作用：濾波、振蕩、延遲、陷波等；

   形象說法：“通直流，阻交流”；

   細化解說：在電子線路中，電感線圈對交流有限流作用，它與(yu) 電阻器或電容器能組成高通或低通濾波器、移相電路及諧振電路等；變壓器可以進行交流耦合、變壓、變流和阻抗變換等。

   由感抗XL=2πfL知,電感L越大，頻率f越高，感抗就越大。該電感器兩(liang) 端電壓的大小與(yu) 電感L成正比，還與(yu) 電流變化速度△i/△t成正比。

   電感線圈也是一個(ge) 儲(chu) 能元件，它以磁的形式儲(chu) 存電能，儲(chu) 存的電能大小可用下式表示：WL=1/2Li2。可見，線圈電感量越大，流過越大，儲(chu) 存的電能也就越多。

電感的符號

   電感量的標稱：直標式、色環標式、無標式；

   電感方向性：無方向；

   檢查電感好壞方法：用電感測量儀(yi) 測量其電感量；用萬(wan) 用表測量其通斷，理想的電感電阻很小，近乎為(wei) 零。

五、電感的型號、規格及命名

   國內(nei) 外有眾(zhong) 多的電感生產(chan) 廠家，其中廠家有SAMUNG、PHI、TDK、AVX、VISHAY、NEC、KEMET、ROHM等。

片狀電感

   電感量：10NH～1MH；

   材料：鐵氧體(ti) 繞線型陶瓷疊層；

   精度：J=±5%K=±10%M=±20%；

   尺寸：04020603080510081206121018121008=2.5mm*2.0mm1210=3.2mm*2.5mm。

功率電感

   電感量：1NH～20MH；

   帶屏蔽、不帶屏蔽；

   尺寸：SMD43、SMD54、SMD73、SMD75、SMD104、SMD105；RH73/RH74/RH104R/RH105R/RH124；CD43/54/73/75/104/105。

片狀磁珠

   種類：CBG（普通型）阻抗：5Ω～3KΩ；

   CBH（大電流）阻抗：30Ω～120Ω；

   CBY（尖峰型）阻抗：5Ω～2KΩ；

   規格：0402/0603/0805/1206/1210/1806（貼片磁珠）；

   規格：SMB302520/SMB403025/SMB853025（貼片大電流磁珠）。

插件磁珠

   規格：RH3.5。

色環電感

   電感量：0.1uH～22MH；

   尺寸：0204、0307、0410、0512；

   豆形電感：0.1uH～22MH；

   尺寸：0405、0606、0607、0909、0910；

   精度：J=±5%K=±10%M=±20%；

   精度：J=±5%K=±10%M=±20%；

   插件的色環電感；

   讀法：同色環電阻的標示。

立式電感

   電感量：0.1uH～3MH；

   規格：PK0455/PK0608/PK0810/PK0912。

軸向濾波電感

   規格：LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019；

   電感量：0.1uH-10mH；

   額定電流：65mA~10A；

   Q值高，價(jia) 位一般較低，自諧振頻率高。

磁環電感

   規格：TC3026/TC3726/TC4426/TC5026；

   尺寸（單位mm）：3.25~15.88。

空氣芯電感

  空氣芯電感為(wei) 了取得較大的電感值，往往要用較多的漆包線繞成，而為(wei) 了減少電感本身的線路電阻對直流電流的影響，要采用線徑較粗的漆包線。但在一些體(ti) 積較 少的產(chan) 品中，采用很重很大的空氣芯電感不太現實，不但增加成本，而且限製了產(chan) 品的體(ti) 積。為(wei) 了提高電感值而保持較輕的重量，我們(men) 可以在空氣芯電感中插入磁 心、鐵心，提高電感的自感能力，借此提高電感值。目前，在計算機中，絕大部分是磁心電感。


六、電感在電路中的應用

  電感在電路常見的功能就是與(yu) 電容一起，組成LC濾波電路。我們(men) 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 果把伴有許多幹擾信號的直流電通過LC濾波電路，那麽(me) ，交流幹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，其中的交流幹擾信號也被 變成磁感和熱能，頻率較高的容易被電感阻抗，這就可以抑製較高頻率的幹擾信號。

LC濾波電路

  在線路板bv伟德手机客户端平台部分的電感一般是由線徑非常粗的漆包線環繞在塗有各種顏色的圓形磁芯上。而且附近一般有幾個(ge) 高大的濾波鋁電解電容，這二者組成的就是上述的 LC濾波電路。另外，線路板還大量采用“蛇行線＋貼片鉭電容”來組成LC電路，因為(wei) 蛇行線在電路板上來回折行，也可以看作一個(ge) 小電感。

七、常見的磁芯磁環

鐵粉芯係列

  材質有：-2材（紅/透明）、-8材（黃/紅）、-18材（綠/紅）、-26材（黃/白）、-28材（灰/綠）、-33材（灰/黃）、-38材（灰 /黑）、-40材（綠/黃）、-45材（黑色）、-52材（綠/藍）；尺寸：外徑大小從(cong) 30到400D（注解：外徑從(cong) 7.8mm到102mm）。

鐵矽鋁係列

   主要u值有：60、75、90、125；尺寸：外徑大小從(cong) 3.5mm到77.8mm。

   兩(liang) 種產(chan) 品的規格除了主要的環形外，另有E形，棒形等，還可以根據客戶提供的各項參數定做。它們(men) 廣泛應用於(yu) 計算機主機板，計算機bv伟德手机客户端平台，bv伟德手机客户端平台供應器，手機充電器，燈飾變壓調光器，不間斷bv伟德手机客户端平台（UPS），各種家用電器控製板等。

八、電感與(yu) 磁珠的聯係與(yu) 區別

電感和磁珠有什麽(me) 聯係與(yu) 區別

   1、電感是儲(chu) 能元件，而磁珠是能量轉換（消耗）器件；

   2、電感多用於(yu) bv伟德手机客户端平台濾波回路，磁珠多用於(yu) 信號回路，用於(yu) EMC對策；

   3、磁珠主要用於(yu) 抑製電磁輻射幹擾，而電感用於(yu) 這方麵則側(ce) 重於(yu) 抑製傳(chuan) 導性幹擾。兩(liang) 者都可用於(yu) 處理EMC、EMI問題。EMI的兩(liang) 個(ge) 途徑，即：輻射和傳(chuan) 導，不同的途徑采用不同的抑製方法。前者用磁珠，後者用電感；

   4、磁珠是用來吸收超高頻信號，象一些RF電路，PLL，振蕩電路，含超高頻存儲(chu) 器電路（DDRSDRAM，RAMBUS等）都需要在bv伟德手机客户端平台輸入部分加磁珠，而電感是一種蓄能元件，用在LC振蕩電路，中低頻的濾波電路等，其應用頻率範圍很少超過50MHZ；

   5、電感一般用於(yu) 電路的匹配和信號質量的控製上。一般地的連接和bv伟德手机客户端平台的連接。在模擬地和數字地結合的地方用磁珠。對信號線也采用磁珠。

  磁珠的大小（確切的說應該是磁珠的特性曲線）取決(jue) 於(yu) 需要磁珠吸收的幹擾波的頻率。磁珠就是阻高頻，對直流電阻低，對高頻電阻高。比如 1000R@100Mhz就是說對100M頻率的信號有1000歐姆的電阻。因為(wei) 磁珠的單位是按照它在某一頻率產(chan) 生的阻抗來標稱的，阻抗的單位也是歐姆。 磁珠的datasheet上一般會(hui) 附有頻率和阻抗的特性曲線圖。一般以100MHz為(wei) 標準，比如2012B601，就是指在100MHz的時候磁珠的 Impedance為(wei) 600歐姆。

九、部分電感的計算公式

環形電感

   針對環形CORE，有以下公式可利用:(IRON)

   L=N2*ALL=電感量(H)AL=感應係數；

   H-DC=0.4πNI/lN==繞線匝數（圈）；

   H-DC=直流磁化力I=通過電流(A)l=磁路長度(cm)；

   l及AL值大小，可參照Micrometa對照表。例如:以T50-52材，繞線5圈半，其L值為(wei) T50-52(表示OD為(wei) 0.5英寸)，經查表其AL值約為(wei) 33nH；

   L=33*(5.5)2=998.25nH≈1μH；

   當通過10A電流時，其L值變化可由l=3.74(查表)；

   H-DC=0.4πNI/l=0.4×3.14×5.5×10/3.74=18.47（查表後）；

   即可了解L值下降程度(μi%)。

電感計算

   介紹一個(ge) 經驗公式：
   L=(k*μ0*μs*N2*S)/l；
   其中，
   μ0為(wei) 真空磁導率=4π*10(-7)。（10的負七次方）；
   μs為(wei) 線圈內(nei) 部磁芯的相對磁導率，空心線圈時μs=1；
   N2為(wei) 線圈圈數的平方；
   S線圈的截麵積，單位為(wei) 平方米；
   l線圈的長度，單位為(wei) 米；
   k係數，取決(jue) 於(yu) 線圈的半徑（R）與(yu) 長度(l)的比值；
   計算出的電感量的單位為(wei) 亨利；
   以上均為(wei) 理論值，實際的電量以實測為(wei) 準。

十、電感的測量

   電感測量的兩(liang) 類儀(yi) 器：RLC測量（電阻、電感、電容三種都可以測量）和電感測量儀(yi) ；
   電感的測量：空載測量（理論值）和在實際電路中的測量（實際值）；
   由於(yu) 電感使用的實際電路過多，難以類舉(ju) 。所以我們(men) 就在空載情況下的測量加以解說。

電感量的測量步驟：（RLC測量）
   1、熟悉儀(yi) 器的操作規則（使用說明），及注意事項；
   2、開啟bv伟德手机客户端平台，預備15~30分鍾；
   3、選中L檔，選中測量電感量；
   4、把兩(liang) 個(ge) 夾子互夾並複位清零；
   5、把兩(liang) 個(ge) 夾子分別夾住電感的兩(liang) 端，讀數值並記錄電感量；
   6、重複步驟4和步驟5，記錄測量值。要有5~8個(ge) 數據；
   7、比較幾個(ge) 測量值：若相差不大（0.2uH）則取其平均值，記得電感的理論值；若相差過大（）0.3uH）則重複步驟2~步驟6，直到取到電感的理論值；
   不同的儀(yi) 器能測量的電感參數都有一些出入。因此，做任何測量前的熟悉你的測量儀(yi) 器。你的儀(yi) 器能做什麽(me) 。然後按照它給你的操作說明去做即可。

十一、電感在使用過程中要注意的事項

電感使用的場合
潮濕與(yu) 幹燥、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，既隻起蓄能，濾高頻的特性。
但在高頻時，它的阻抗特性表現的很明顯。有耗能發熱，感性效應降低等現象。不同的電感的高頻特性都不一樣。

下麵就鐵氧體(ti) 材料的電感加以解說：
鐵氧體(ti) 材料是鐵鎂合金或鐵鎳合金，這種材料具有很高的導磁率，他可以是電感的線圈繞組之間在高頻高阻的情況下產(chan) 生的電容小。鐵氧體(ti) 材料通常在高頻情況 下應用，因為(wei) 在低頻時他們(men) 主要程電感特性，使得線上的損耗很小。在高頻情況下，他們(men) 主要呈電抗特性比並且隨頻率改變。實際應用中，鐵氧體(ti) 材料是作為(wei) 射頻電 路的高頻衰減器使用的。實際上，鐵氧體(ti) 較好的等效於(yu) 電阻以及電感的並聯，低頻下電阻被電感短路，高頻下電感阻抗變得相當高，以至於(yu) 電流全部通過電阻。鐵氧 體(ti) 是一個(ge) 消耗裝置，高頻能量在上麵轉化為(wei) 熱能，這是由他的電阻特性決(jue) 定的。

電感設計要承受的大電流，及相應的發熱情況。
使用磁環時，對照上麵的磁環部分，找出對應的L值，對應材料的使用範圍。
注意導線（漆包線、紗包或裸導線），常用的漆包線。要找出適合的線經。