電感器介紹1

電子資料庫 發佈 2024-03-07T18:01:21.889591+00:00

電感器可以是單匝導線:或許多轉彎:它可以纏繞在塑料成型器(塑料線軸)上在金屬芯或空氣芯上:電感器幾乎可以是任何尺寸或形狀,並且是 電子產品中最複雜的組件。它是如此複雜,理論可以寫一本書。而且這個理論非常複雜。這就是為什麼我們只會介紹基礎知識。

電感器可以是單匝導線:

或許多轉彎:

它可以纏繞在塑料成型器(塑料線軸)上

在金屬芯或空氣芯上:

電感器幾乎可以是任何尺寸或形狀,並且是 電子產品中最複雜的組件。它是如此複雜,理論可以寫一本書。而且這個理論非常複雜。這就是為什麼我們只會介紹基礎知識。我們不會討論磁場、北極或南極或左手或右手定則,因為當我們談論電氣或電子電路中的線圈時,這些並不涉及我們。最重要的是電感器的魔力。它在某些情況下工作時會產生極性相反的大電壓。

電感以亨利為單位測量。一個亨利是一個大單位。
1 亨利的電感器約為 1 厘米 x 1 厘米 x 1 厘米(1/2 英寸 x 1/2 英寸 x 1/2 英寸),並有幾圈粗線。或者它可以有很多圈的電線並且稍微大一點。或者它可以非常大,帶有空氣芯。
一個亨利的電感(或任何電感值)不會告訴您有關設備尺寸、電流能力(可以在設備過熱的情況下流過繞組的電流量)或我們提供的任何其他功能的任何信息在將電感器放入電路之前需要知道。這就是為什麼您需要了解選擇電感器的實用方面。

在電子學中,我們通常使用較小的單位:mH µH 和 nH(m = milli µ = micro n = nano)

1,000mH = 1H
1,000,000µH = 1H
1,000,000,000nH = 1H
因此:
1,000µH = 1mH
1,000nH = 1µH

以下是一些電感及其值:

電感器的值不能通過它的外觀來確定。該值取決於許多因素,包括磁芯材料、匝數、線徑等以及磁路類型。最好的磁路類型是閉環,例如本文頂部照片中顯示的環形線圈(圓環)或其他類型的閉合磁路,例如罐形磁芯。如果磁路中含有氣隙,電感器的品質會損失很多,電感值會降低。對於一個簡單的電感器,一根杆就可以了。


電感器可以有引線端接(稱為飛線)、用於通孔安裝的導線端接或作為用於表面安裝在 PC 板上的「晶片」。

上述電感器均以微亨 (µH) 為單位標識。表面貼裝「晶片電感器」上標記的值始終為 µH。

例如:561 = 560uH222 = 2,200uH103 = 10,000uH = 10mH

其他名稱

電感器可以稱為「線圈」。「線圈」和「電感器」之間沒有特別的區別,主要取決於使用的位置和方式。線圈通常是指線圈架上帶有空芯的線圈。當核心是金屬時,它就變成了INDUCTOR
在某些應用中,電感器稱為CHOKE

這個詞當電感器設計用於防止信號通過繞組或線圈設計用於減少特定波形(例如紋波)時使用。以下電路顯示了運行中的扼流圈。該電路稱為 LC 濾波器。電感 (L) 左側的波形包含紋波,如正弦波所示。從電感器出現的電壓具有較小的紋波值。這部分是由於 C1 和 C2 提供的濾波以及扼流圈的影響。
進入扼流圈的電壓主要是直流電壓,它沒有任何變化地通過繞組。DC 中包含的任何紋波都會產生增加的磁通量,這會切斷繞組的匝數以產生反向電壓。這對紋波起作用並有效地減少了紋波。結果是電感器出現的紋波值較低。


電感器不是現代設計的首選,因為電壓調節器(如7805)將以更低的成本提供相同的結果,並且占用的電路板空間更少。
我們以電感器為例,展示其特性之一。隨著「三端穩壓器」的推出,它已經失寵。

扼流圈也可用於防止交流信號進入組件。換句話說,信號可以傳遞到電路的另一部分,而扼流圈為 DC 提供低電阻路徑。
在下面的電路中,信號從電晶體發出,並被「扼流圈」阻止流向大地。電感器為電晶體的偏置提供低電阻路徑,同時防止信號流向 0v 軌。
如果用電阻器代替扼流圈,一些信號將在電阻器中丟失,並且電阻器上的壓降將高於扼流圈。

如果線圈或「線圈架」上的繞組設計用於在電流流動時將金屬棒拉入線圈的中心,則稱為SOLENOID
如果線圈纏繞在金屬芯上並吸引金屬物體(例如繼電器的觸點,在垃圾場撿起廢金屬,或製作鈴鐺),則稱為
電磁鐵
下圖顯示了電鈴在鍾中的操作:

鈴的工作原理
當觸點閉合時,電流流過兩個繞組(這稱為馬蹄形電磁鐵)並產生磁通量,將臂(稱為拍板)拉向電磁鐵。這使得音錘敲擊鈴鐺,同時觸點打開。這導致電流停止流動並且磁通量停止(崩潰)。手臂返回(通過樞軸點處的一小段彈性線)到觸點閉合的位置,電流再次流動以重複動作。

當您在電路中看到電感器時,您需要了解一件重要的事情 - 即使是單匝電感器!

當它工作時(當施加增加的電壓時),它會產生一個與施加電壓方向相反的電壓(實際上是由於增加的電流),這個電壓的大小使電感器做出驚人的事情。
該電壓稱為反電壓或反電動勢。它的大小取決於電感器的製造方式及其以亨利(或毫亨、微亨或納亨)為單位的值,以及它在電路中的激活方式。

當電感器用於電子電路時,反電壓與外加電壓之比稱為「 Q 因數。」這個電壓也可以被檢測為上面鈴鐺觸點之間的「火花」,當你從電源電壓上取下一個電感器時,你可以感覺到手指之間的「反衝」。這個電壓可以
用來產生非常高的電壓,有時稱為「反激」電壓。
在某些電路中不需要此電壓,必須加以抑制。繼電器線圈產生的電壓(斷電時)會損壞驅動電晶體必須通過在線圈上放置一個反向偏置二極體來「冷落」(移除),如下圖所示:

因此,我們有它。
在許多情況下,電感器在停用時會產生高「反向電壓」。該電壓的大小取決於電感器的製造方式和許多其他因素。
您無法從任何公式計算出電壓的大小,因此唯一的方法是進行實驗。我們終於可以拋開數學,拿出電烙鐵了。

基本上有兩種使用電感器的方法。
1. 將磁鐵放在一端並檢測(讀取)電壓。只有當磁鐵移動時才會產生電壓。這是GENERATOR的基礎 。
2. 給線圈施加電壓。該電壓可以是穩定電壓(稱為 DC)或變化電壓(稱為 AC)。每種情況都會產生不同的結果。這是MOTOR的基礎。

如果電壓穩定 (DC),線圈將產生穩定的磁通量並產生電磁鐵。我們將此通量繪製為每個導體周圍的同心線。它們穿過線圈的中心並出現在一端。據說新出現的線形成了電磁鐵的北極。「磁性」(磁力線)在線圈每一圈的中心最強,如果線圈中心有空氣,則在空氣飽和之前只能存在少量磁力線。如果將鐵(稱為軟鐵)或鐵氧體(它們基本上是相同的東西 - 鐵氧體適用於高頻電感器)等金屬放在中心,磁力線會變得更集中(1,000 - 2,500 倍或更多) )在核心飽和之前。

如果驅動電壓為交流電(如正弦波),則會產生電磁鐵,但電磁鐵的磁性會隨著電壓的變化而增減。

通過創建具有不同匝數、不同形狀、不同磁芯材料、不同磁體移動速度和不同交流電壓頻率的電感器,可以從上述示例中產生數百種不同的結果。

當迴路從「正向」方向變為「反向」方向時,觀察儀表上的指針 。這是通量改變方向的時候。

當兩個線圈靜止時,「中心讀數」儀表指示「零」。這是因為磁通量不增不減。

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