色環(huán)電感是導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)通過(guò)交流電流時(shí),在導(dǎo)線(xiàn)的內(nèi)部及其周?chē)a(chǎn)生交變磁通,導(dǎo)線(xiàn)的磁通量與生產(chǎn)此磁通的電流之比。變化中的電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),而變動(dòng)的磁場(chǎng)會(huì)感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì),其線(xiàn)性關(guān)系的參數(shù),我們稱(chēng)為電感。理想的電感,不會(huì)產(chǎn)生或消耗能量,但由于電磁的互相轉(zhuǎn)換,卻擁有儲(chǔ)存和釋放能量的功能。電感可作為穩(wěn)定電流的組件,亦可作為相位匹配的組件,也可作為低通的組件;當(dāng)然,電感的用途,更有多樣的變化,如儲(chǔ)能,放能,諧振,旁路等?!‰姼衅魇怯闷岚€(xiàn)、紗包線(xiàn)或塑皮線(xiàn)等在絕緣骨架或磁心、鐵心上繞制成的一組串聯(lián)的同軸線(xiàn)匝,它在電路中用字母"L"表示。電感器通常是用漆包線(xiàn)在磁心上直接繞制而成,主要用在濾波、振蕩、陷波、延遲等電路中,它有密封式和非密封式兩種封裝形式,兩種形式又都有立式和臥式兩種外形結(jié)構(gòu).
電感器測(cè)量方法主要測(cè)試那些參數(shù)
電感值
電感值通過(guò)Q儀器,LCR儀器或者阻抗分析器來(lái)測(cè)試,固定電感器用于信號(hào):在直接讀出電感值或者頻率情況下使用Q儀器。在高電流線(xiàn)路中使用的電感器:1KHZ或者100KHZ
Q值
無(wú)負(fù)荷的Q值通過(guò)Q儀器、LCR儀器或者阻抗分析器來(lái)測(cè)試,測(cè)試頻率是在電感值已經(jīng)測(cè)試或者在的不同的頻率之間確定。但是,對(duì)于高電流線(xiàn)路感應(yīng)器而言,組坑是通過(guò)測(cè)定的,而且Q值可以忽略。
直流電阻
使用數(shù)碼*表進(jìn)行測(cè)試
自諧振頻率
使用Q儀表,阻抗分析器或者網(wǎng)絡(luò)分析器進(jìn)行測(cè)試。
色環(huán)電感是和變壓器均是用絕緣導(dǎo)線(xiàn)(例如漆包線(xiàn)、沙包線(xiàn)等)繞制而成的電磁感應(yīng)元件,也是電子電路中常用的元器件之一,相關(guān)產(chǎn)品如共模濾波器等。 色環(huán)電感是應(yīng)用于各種電子設(shè)備的較多的電阻類(lèi)型,無(wú)論怎樣安裝,維修者都能方便的讀出其阻值,便于檢測(cè)和更換。但在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),有些色環(huán)電阻的排列順序不甚分明,往往容易讀錯(cuò),在識(shí)別時(shí),可運(yùn)用如下技巧加以判斷:先找標(biāo)志誤差的色環(huán),從而排定色環(huán)順序。常用的表示電阻誤差的顏色是:金、銀、棕,尤其是金環(huán)和銀環(huán),一般絕少用做電阻色環(huán)的環(huán),所以在電阻上只要有金環(huán)和銀環(huán),就可以基本認(rèn)定這是色環(huán)電阻的末一環(huán)。
棕色環(huán)是否是誤差標(biāo)志的判別。棕色環(huán)既常用做誤差環(huán),又常作為有效數(shù)字環(huán),且常常在環(huán)和末一環(huán)中同時(shí)出現(xiàn),使人很難識(shí)別誰(shuí)是環(huán)。在實(shí)踐中,可以按照色環(huán)之間的間隔加以判別:比如對(duì)于一個(gè)五道色環(huán)的電阻而言,第五環(huán)和第四環(huán)之間的間隔比環(huán)和第二環(huán)之間的間隔要寬一些,據(jù)此可判定色環(huán)的排列順序。
在僅靠色環(huán)間距還無(wú)法判定色環(huán)順序的情況下,還可以利用電阻的生產(chǎn)序列值來(lái)加以判別。比如有一個(gè)電阻的色環(huán)讀序是:棕、黑、黑、黃、棕,其值為:100×104Ω=1MΩ誤差為1%,屬于正常的電阻系列值,若是反順序讀:棕、黃、黑、黑、棕,其值為140×100Ω=140Ω,誤差為1%。顯然按照后一種排序所讀出的電阻值,在電阻的生產(chǎn)系列中是沒(méi)有的,故后一種色環(huán)順序是不對(duì)的。
電感元件由于使用的場(chǎng)合廣泛,因而它的種類(lèi)繁多。若按用途來(lái)分類(lèi),則無(wú)法體現(xiàn)電感元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),且有局限性.因此一般常根據(jù)電感元件的結(jié)構(gòu)來(lái)分類(lèi)。
?。ㄒ唬﹩螌泳€(xiàn)圈:
單層線(xiàn)圈的電感量較小,一般在幾個(gè)微亨至幾十個(gè)微字之間。單層線(xiàn)圈一般使用在高頻電路中為了提高線(xiàn)圈的Q 值,單層線(xiàn)圈的骨架常使用介質(zhì)損耗小的陶瓷和聚苯乙烯材料制作。
單層線(xiàn)圈可以采用密繞和間繞。間繞的線(xiàn)圈每臣間都相距一定的距離,所以分布電容小。對(duì)于電感母大于15μH 的線(xiàn)圈,應(yīng)采用密繞方法制作,密繞法單層線(xiàn)圈就是將導(dǎo)線(xiàn)一圈挨一圈地繞在骨架上密繞法制作的單層線(xiàn)圈雖可在較小的尺寸下獲得較大的電感量,但其分布電容較大的線(xiàn)圈。
另外,對(duì)于有些對(duì)穩(wěn)定性要求較高的電路,還應(yīng)采用被銀的方法將銀直接被覆在膨脹系數(shù)很小的瓷骨架表面制成溫度系數(shù)很小的高穩(wěn)定性線(xiàn)圈。
沒(méi)有骨架的單層線(xiàn)圈需采用脫胎法繞制.首先將導(dǎo)線(xiàn)密繞在螺旋骨架上,然后取出骨架芯即成,導(dǎo)線(xiàn)間的間距可根據(jù)需要拉開(kāi)這種繞法的線(xiàn)圈分布電容小,但只要改變線(xiàn)臣間的距離,電感就要發(fā)生變化。
在高頻大電流的電路中.為了減少集膚效應(yīng)的影響,線(xiàn)圈常用銅管繞制。
?。ǘ┒鄬泳€(xiàn)圈:
因此當(dāng)電感量大于300/μH 時(shí),就應(yīng)采用多層線(xiàn)多層線(xiàn)圈除了匝和匝之間的分布電容外,層與層之間也有分布電容,因此多層線(xiàn)圈存在著分布電容大的缺點(diǎn)。同時(shí)層與居之間的電壓相差較多,當(dāng)線(xiàn)圈兩端有高電壓時(shí),容易造成臣間絕緣擊穿。為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生.常將線(xiàn)圈分段繞制
這樣既可解決分布電容大的問(wèn)題,也提高了線(xiàn)圈的抗壓能力。
?。ㄈ┓浞烤€(xiàn)圈:
多層線(xiàn)圈的缺點(diǎn)是分布電容大,采用蜂房方法繞制的線(xiàn)圈可以減少多層繞制線(xiàn)圈分布電容。
所謂的蜂房式繞制方法,就是將被繞制的導(dǎo)線(xiàn)以一定的偏轉(zhuǎn)角(約19°- 25°) 在骨架上纏繞,繞制一般都是在自動(dòng)或半自動(dòng)蜂房式繞線(xiàn)機(jī)上進(jìn)行的。對(duì)于電感量較大的線(xiàn)圈,可以采用兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)蜂房線(xiàn)圈將它們分段繞制,
?。ㄋ模Т判牡木€(xiàn)圈:
為了提高線(xiàn)圈的電感量和品質(zhì)因數(shù).常在線(xiàn)圈中加入鐵粉芯或鐵氧體磁心。加入磁心的線(xiàn)圈還可以減小線(xiàn)圈的體積,減少損耗和|分布電容。如果調(diào)整磁心在線(xiàn)圈中的位置,還可以對(duì)電感量迸行調(diào)節(jié)。由于以仁的優(yōu)點(diǎn),因此許多線(xiàn)圈都加有磁心,它們的形狀也是各式各樣的。
?。ㄎ澹┛勺冸姼芯€(xiàn)圈:
在街些場(chǎng)合需對(duì)電感量進(jìn)行調(diào)節(jié),以此來(lái)改變諧振頻率或電路搞合的松緊。通常采用下圖所示的四種方法:
①在線(xiàn)圈中插入磁心或銅芯,通過(guò)改變它們?cè)诰€(xiàn)圈中的位置便可改變電感量,一些超短波用的線(xiàn)圈往往采用銅芯來(lái)調(diào)節(jié)電感量。
?、谠诰€(xiàn)圈上設(shè)置一滑動(dòng)的接點(diǎn),改變接點(diǎn)在線(xiàn)圈上的位置,即可調(diào)節(jié)電感量
③將兩個(gè)線(xiàn)圈串聯(lián),均勻地改變兩線(xiàn)圈之間的位置,靠線(xiàn)圈的互感變化使電感量發(fā)生變化。
?、軐⒕€(xiàn)圈引出數(shù)個(gè)抽頭,加坡段開(kāi)關(guān)S 連接。這種方法的大缺點(diǎn)是不能平滑地對(duì)電感量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
(六)裝有鐵心的線(xiàn)圈----低頻扼流圈:
低頻扼流圈的電感量很大,有的達(dá)幾十亨利,因而對(duì)交流電流有很大的阻抗,常用于電源及音頻濾波。低頻扼流圈只有一個(gè)線(xiàn)圈,在線(xiàn)圈繞組中對(duì)插硅鋼片組成鐵心,硅鋼片有氣隙以減少磁飽和。
電感的主要參數(shù)
?。ㄒ唬╇姼辛考霸试S偏差:
電感線(xiàn)圈的電感量L 的大小,主要取決于線(xiàn)圈的圈數(shù)、結(jié)構(gòu)及繞制方法等因素。電感線(xiàn)圈的圈數(shù)越多,繞制的線(xiàn)國(guó)越密集,電感量越大;線(xiàn)國(guó)內(nèi)有磁心的比無(wú)磁心的大,磁心導(dǎo)磁率越大,電感量也越大電感線(xiàn)圈的用途不同.所需的電感量也不同例如.應(yīng)用于短波波段的諧振回路,其電感線(xiàn)圈的電感量為幾個(gè)微亨:而應(yīng)用于中波波段的諧振回路,其電感線(xiàn)圈的電感量則為數(shù)千微亨;在電源濾波中.電感線(xiàn)圈的電感量高達(dá)1 - 30H 。
電感線(xiàn)圈的電感量的允許偏差是指實(shí)際電感量能達(dá)到要求電感量的精度v。對(duì)它們的要求,也視用途不同而不同,一般來(lái)說(shuō),對(duì)振蕩線(xiàn)圈要求較高,為±0.2% - ±0.5%; 而對(duì)隅合線(xiàn)罔和高頻扼流圈要求較低.為± 10% - ± 20%
固定電感線(xiàn)圈的標(biāo)稱(chēng)電感量與允許偏差.都根據(jù)E系列規(guī)范的系列生產(chǎn).可參見(jiàn)電I~l.器的規(guī)定。
?。ǘ┢焚|(zhì)因數(shù)Q:
品質(zhì)因數(shù)Q是表示線(xiàn)圈質(zhì)量的一個(gè)重要參數(shù)。Q值的大小,表明電感線(xiàn)圈損耗的大小,其Q值越大,線(xiàn)圈的損耗越?。环粗?,其損耗越大。
品質(zhì)因數(shù)Q的定義為:當(dāng)線(xiàn)圈在某一頻率的交流電壓下工作時(shí),線(xiàn)圈所呈現(xiàn)的感抗和線(xiàn)圈直流電阻的比值。
根據(jù)使用場(chǎng)合的不同,對(duì)品質(zhì)因數(shù)Q 的要求也不同對(duì)調(diào)諧回路中的電感線(xiàn)圈, Q 值要求較高,因?yàn)镼值越高,回路的損耗就越小, 回路的效率就越高;對(duì)耦合線(xiàn)圈來(lái)說(shuō),Q可以低一些;而對(duì)于低頻或高頻扼流圈,則可以不做要求。
實(shí)際上. Q值的提高往往受到一些因素的限制,如導(dǎo)線(xiàn)的直流電阻、線(xiàn)圈骨架的介質(zhì)損耗、鐵心和屏蔽引起的損耗以及高頻工作時(shí)的集膚效應(yīng)等.因此,線(xiàn)圈的Q 值不可能做得很高,通常Q值為幾十至一百,高也只有四五百。
?。ㄈ┓植茧娙荩?/span>
電感線(xiàn)圈匝與匝之間、層與層之間、線(xiàn)圈與地之間以及線(xiàn)陽(yáng)與屏蔽盒之間所具有的電容,統(tǒng)稱(chēng)為電感線(xiàn)固的分布電容,用Co表示.它和線(xiàn)圈可以等效為一個(gè)由L、R 、Co 組成的并聯(lián)諧振回路,其諧振頻率為:
f0=1/2π√LC0
fo稱(chēng)為電感線(xiàn)圈的固有頻率為了保證線(xiàn)圈有效電感量的穩(wěn)定,使用電感線(xiàn)圈時(shí),應(yīng)使工作頻率遠(yuǎn)低于線(xiàn)圈的問(wèn)有頻率。
需要指出的是,分布電容的存在會(huì)降低電感線(xiàn)圈的穩(wěn)定性,故應(yīng)采取有效措施降低電感線(xiàn)圈的分布電容,如采用蜂房式繞法或減少線(xiàn)圈骨架的直徑,用細(xì)導(dǎo)線(xiàn)繞制等。
(四)額定電流:
額定電流是指能保證電路正常工作的工作電流。有一些電感線(xiàn)圈在電路工作時(shí),工作電流較大,如高頻扼流圈、大功率諧振線(xiàn)圈以及電源濾波電路中的低頻扼流圈等。對(duì)于它們的額定電流,在選用時(shí)應(yīng)是考慮的重要因素。當(dāng)工作電流大于電感線(xiàn)圈的額定電流時(shí),電感線(xiàn)圈就會(huì)發(fā)熱而改變其原有參數(shù),嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)p壞線(xiàn)圈。