第6章 电感器的检测与应用

6.1 认识电感器

6.1.1 电感器的作用

电感器(简称电感),是一种电抗元件,在电路中用字母“L”表示。电感器是一种能够把电能转化为磁能并储存起来的元器件,其主要功能是阻止电流的变化。当电流从小到大变化时,电感器阻止电流的增大。当电流从大到小变化时,电感器阻止电流减小;它在电路中的主要作用是扼流、滤波、调谐、延时、耦合、补偿等。

电感器的结构类似于变压器,但只有一个绕组。电感器又称扼流器、电抗器或动态电抗器。如图6-1所示为电路中常见电感器的外形及图形符号。

图6-1

图6-1 电路中常见电感器的外形及图形符号

6.1.2 电感器的型号命名

国产电感器型号命名一般由三个部分构成,依次为名称、电感量和电感器允许偏差,如图6-2所示。

图6-2 电感器的型号命名

PL101K表示标称电感量为100μH、允许偏差为±10%的电感器。

为了方便读者查阅通过表6-1和表6-2分别列出电感量符号含义对照表和电感器允许误差范围字母含义对照表。

表6-1 电感器电感量符号含义对照表

表6-2 电感器误差范围字母含义对照表

6.1.3 电感器的分类

电感线圈通常由骨架、绕组、屏蔽罩、磁芯等组成。电感器种类繁多,分类方式不一。

按照外形,电感器可分为空心电感器(空心线圈)与实心电感器(实心线圈)。

按照工作性质,电感器可分为高频电感器(各种天线线圈、振荡线圈)和低频电感器(各种扼流圈、滤波线圈等)。

按照封装形式,电感器可分为普通电感器、色环电感器、环氧树脂电感器、贴片电感器等。

按照电感量,电感器可分为固定电感器和可调电感器。

按用途可分为天线线圈、振荡线圈、低频扼流线圈和高频扼流线圈。

按耦合方式可分为自感应线圈和互感应线圈。

按结构可分为单层线圈、多层线圈和蜂房式线圈等,如图6-3所示。

图6-3 电感线圈按结构分类

① 空心电感器。空心电感器中间没有磁芯,如图6-4所示。通常电感量与线圈的匝数成正比,即线圈匝数越多,电感量越大;线圈匝数越少,电感量越小。在需要微调空心线圈的电感量时,可以通过调整线圈之间的间隙得到所需要的数值。但此处需要注意的是通常对空心线圈进行调整后要用石蜡加以密封固定,这样不仅可以使电感器的电感量更加稳定,而且可以防止潮损。

图6-4 空心电感器的外形及图形符号

空心电感器的电感量小,无记忆,很难达到磁饱和,所以得到了广泛的应用。

提示:所谓磁饱和就是周围磁场达到一定饱和度后磁力不再增加,也就不能工作在线性区域了。

② 铁氧体电感器。铁氧体不是纯铁,是铁的氧化物,主要由四氧化三铁(Fe3O4)、三氧化二铁(Fe2O3)和其他一些材料构成,是一种磁导体。而铁氧体电感器就是在铁氧体的上面或外面绕线制成的。这种电感器的优点是电感量大、频率高、体积小、效率高,但存在容易磁饱和的缺点。常见的铁氧体线圈的外形及图形符号如图6-5所示。

图6-5 铁氧体线圈的外形及图形符号

大屏幕彩色、彩显行输出电路用的行线性校正线圈和枕形失真校正线圈谅是铁氧体线圈。同样,黑白电视机、彩电、彩显采用的偏转线圈也是铁氧体电感器。

③ 贴片电感器。贴片电感器又称为功率电感器、大电流电感器,一般是在陶瓷或液晶玻璃基片上深沉淀金属导片而制成的。贴片电感具有小型化、高品质因数、高能量储存和低电阻的特性,图6-6所示为电路板中常见的贴片电感器。

图6-6 电路板中常见的贴片电感器

④ 磁棒电感器。磁棒电感器的基本结构是在线圈中安插一个磁棒制成的,磁棒可以在线圈内移动,用以调整电感的大小。通常将线圈作好调整后要用石蜡固封在磁棒上,以防止磁棒的滑动而影响电感量。磁棒电感的结构如图6-7所示。

图6-7 磁棒电感器的结构

⑤ 色环电感器。色环电感器的外形和普通电阻器基本相同,它的电感量标注方法与色环电阻器一样,用色环来标记。色环电感器的外形如图6-8所示,它的图形符号和空心线圈或铁氧体线圈的图形符号相同。

图6-8 色环电感器的外形

⑥ 互感滤波器。互感滤波器又称电磁干扰电源滤波器,是由电感器、电容器构成的无源双向多端口网络滤波设备。互感滤波器的主要作用是消除外交流电中的高频干扰信号进入开关电源电路,同时也防止开关电源的脉冲信号对其他电子设备造成干扰。互感滤波器由4组线圈对称绕制而成,如图6-9所示。

图6-9 互感滤波器