电感作用分类及应用浅析

  • 悠然南山
  • LV3工程师
  • |      2014-02-20 14:16:29
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一、 电感器的定义。
   1.1 电感的定义:
   电感是导线内通过交流电流时,在导线的内部及其周围产生交变磁通,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;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化的磁力线。根据法拉弟电磁感应定律---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原来磁力线的变化的。由于原来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,这就是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,致使线圈不断产生电磁感应。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。

   1.2 电感线圈与变压器
   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。

   1.3 电感的符号与单位
   电感符号:L
电感作用分类及应用浅析 
   电感单位:亨 (H)、毫亨(mH)、微亨 (uH),1H=103mH=106uH。
   电感量的标称:直标式、色环标式、无标式
   电感方向性:无方向
   检查电感好坏方法:用电感测量仪测量其电感量;用万用表测量其通断,理想的电感电阻很小,近乎为零。

   1.4 电感的分类:
   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 分类:高频线圈、低频线圈。
   按 结构特点 分类:磁芯线圈、可变电感线圈、色码电感线圈、无磁芯线圈等。
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苦咖啡 2014-12-23
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电子元器件散热设计 2014-12-22
芯片散热材料-软性硅胶导热片
 
统计资料表明电子元器件温度每升高2度,可靠性下降10 %;温升50度时的寿命只有温升25度时的1/6。温度是影响设备可靠性最重要的因素。这就需要在技术上采取措施限制机箱及元器件的温升,这就是热设计。热设计的原则,一是减少发热量,即选用更优的控制方式和技术,如移相控制技术、同步整流技术等技术,另外就是选用低功耗的器件,减少发热器件的数目,加大粗印制线的宽度,提高电源的效率。二是加强散热,即利用传导、辐射、对流技术将热量转移. 在做传导散热设计时,因选择主动散热还是选择被动散热,对导热材料的选择就会有很多不同.导热材料分填缝导热材料和间隙导热材料. 缝隙导热材料厚度多在0.5mm下,间隙导热材料使用厚度在0.5mm以上.其中填缝导热材料有:导热硅脂、导热云母片、导热陶瓷片、导热矽胶片、导热双面胶等。主要作用是填充发热功率器件与散热片之间的缝隙,通常看似很平的两个面,其实接触面积不到40%,又因为空气是不良导热体,导热系数是仅有0.03w/m.k,填充缝隙就是用导热材料填充缝隙间的空气.所以有散热设计工程师开玩笑说:在你的电脑的CPU与散热片间涂牙膏或许比使用导热硅脂都要好,如果你能涂的够薄够均匀的话!间隙导热材料有导热硅胶垫、导热泡棉、导热橡胶片。随着微电子技术的飞速发展,芯片的尺寸越来越小,同时运算速度越来越快,发热量也就越来越大,如英特尔处理器3.6G奔腾4终极版运行时产生的热量最大可达115W,这就对芯片的散热提出更高的要求。设计人员就必须采用先进的散热工艺和性能优异的散热材料来有效的带走热量,保证芯片在所能承受的最高温度以内正常工作。电子设备及终端外观越来越要求向薄小发展,电视从CRT发展到液晶平板电视,台式电脑到笔记本电脑,还有数字机顶盒,便携式CD等,散热设计就与传统的形式不同,因该类产品比较薄小。对这些外观扁平的产品而言,首先,从空间来说不能使用更多的散热铝片和风扇,从整体上说不允许加强冷式散热设计,不能使用对流形式(特别是通信户外设备)。同样辐射散热的方式在扁平的空间也难以做到。所以大家不约而同地都想到了利用机壳散热,其好处是不要考虑因风扇而另加风扇电源(风扇不转了怎么办?),不会因风扇而引起的更多的灰尘,没有了因风扇而起的噪音。只要散热设计得当,完全可以达到散热要求.有一液晶电视生产厂家,以前电视内置电源部分是使用风冷的散热方式,现分别在电源变压器、主芯片、功率管共有的散热片加垫T7x35x35mm、T4.5x15x20mm、T10x20x25mm三中不同厚度规格的软性硅胶导热垫将热量导到金属框架上,不再使用散热风扇了,达到了很好的散热目的。软性硅胶导热垫工艺厚度从0.5mm~5mm不等,每0.5mm一加,即0.5mm 1mm 1.5mm 2mm一直到5mm,特殊要求可增至10mm,导热系数高达1.5~3.6w/mk,同时具有非常好的绝缘性能..阻燃防火性能符合U.L 94V-0 要求,并符合欧盟SGS环保认证,工作温度一般在-50℃~220℃,因此,是非常好的导热材料 .又其特别柔软,专门为利用间隙传递热量的设计方案生产,能够填充缝隙,完成发热部位与散热部位的热传递,增加导热面积,同时还起到减震 绝缘 密封等作用,能够满足社设备小型化 超薄化的设计要求,是极具工艺性和使用性的新材料.且厚度适用范围广,特别适用于汽车、显示器、计算机和电源等电子设备行业.

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奋发图强 2014-12-22
谢谢分享!!
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apple 2014-12-15
顶一个!!
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balala 2014-02-21
谢谢分享,顶了!!
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yiyi 2014-02-21
资料好详细,帮顶
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betzhu 2014-02-20
學習下
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冰山一角 2014-02-20
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悠然南山 2014-02-20

2.3 品质因素Q
   品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量,Q为感抗XL与其等效的电阻的比值,即:Q=XL/R。线圈的Q值愈高,回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻,骨架的介质损耗,屏蔽罩或铁芯引起的损耗,高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q值通常为几十到几百。采用磁芯线圈,多股粗线圈均可提高线圈的Q值。

   2.4 分布电容
   线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小,稳定性变差,因而线圈的分布电容越小越好。采用分段绕法可减少分布电容。

   2.5 允许误差:电感量实际值与标称之差除以标称值所得的百分数。

   2.6 标称电流:指线圈允许通过的电流大小,通常用字母A、B、C、D、E分别表示,标称电流值为50mA 、150mA 、300mA 、700mA 、1600mA 。

四、常用电感线圈
   3.1 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。

   3.2 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

   3.3 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。

   3.4 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。

   3.5 色码电感线圈
   是一种高频电感线圈,它是在磁芯上绕上一些漆包线后再用环氧树脂或塑料封装而成。它的工作频率为10KHz至200MHz,电感量一般在0.1uH到3300uH之间。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。其单位为uH。

   3.6 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。
  3.7 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。

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