电感器基础知识

电感器电感器是一种非线性元件，可以储存磁能。由于通过电感的电流值不能突变，所以，电感对直流电流短路，对突变的电流呈高阻态。电感器在电路中的基本用途有：扼流、交流负载、振荡、陷波、调谐、补偿、偏转等。电感器是一种常用的电子元器件。当电流通过导线时，导线的周围会产生一定的电磁场，并在处于这个电磁场中的导线产生感应电动势——自感电动势，我们将这个作用称为电磁感应。为了加强电磁感应，人们常将绝缘的导线绕成一定圈数的线圈，我们将这个线圈称为电感线圈或电感器，简称为电感。电感器的特性与电容器的特性正好相反，它具有阻止交流电通过而让直流电顺利通过的特性。直流信号通过线圈时的电阻就是导线本身的电阻压降很小；当交流信号通过线圈时，线圈两端将会产生自感电动势，自感电动势的方向与外加电压的方向相反，阻碍交流的通过，所以电感器的特性是通直流、阻交流，频率越高，线圈阻抗越大。电感器在电路中经常和电容器一起工作，构成LC滤波器、LC振荡器等。另外，人们还利用电感的特性，制造了阻流圈、变压器、继电器等。电感器的种类按照外形，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。在高频电子设备中，印制电路板上一段特殊形状的铜皮也可以构成一个电感器，通常把这种电感器称为印制电感或微带线。微带线在电路原理图中通常用图1所示的符号来表示，如果只是一根短粗黑线，则称其为微带线；若是两根平行的短粗黑线，则称其为微带线藕合器。在电路中，微带线耦合器的作用有点类似变压器，用于信号的变换与传输，有时也称为互感器。在电子设备中，我们经常可以看到有许多如图2所示的磁环，那么这些小东西有哪些作用呢?这种磁环与连接电缆构成一个电感器(电缆中的导线在磁环上绕几圈作为电感线圈)，它是电子电路中常用的抗干扰元件，对于高频噪声有很好的屏蔽作用，故被称为吸收磁环，由于通常使用铁氧体材料制成，所以又称铁氧体磁环(简称磁环)。在图2中，上面为一体式磁环，下面为带安装夹的磁环。磁环在不同的频率下有不同的阻抗特牲。一般在低频时阻抗很小，当信号频率升高后磁环的阻抗急剧变大。大家都知道，信号频率越高，越容易辐射出去，而一般的信号线都是没有屏蔽层的，这些信号线就成了很好的天线，接收周围环境中各种杂乱的高频信号，而这些信号叠加在原来传输的信号上，甚至会改变原来传输的有用信号，严重干扰电子设备的正常工作，因此降低电子设备的电磁干扰(EM)已经是必须考虑的问题。在磁环作用下，即使正常有用的信号顺利地通过，又能很好地抑制高频于扰信号，而且成本低廉。电感器的识别在电路原理图中，电感器常用符号“L”加数字表示，如“M”表示编号为6的电感器，不同类型的电感器在电路原理图中通常采用不同的符号来表示，如图3所示。电感器工作能力的大小用“电感量”来表示，表示产生感应电动势的能力。电感量的基本单位是亨利(H)，常用单位为毫亨(mH)、微亨(uH)与纳亨(nH)，它们之间的换算关系如下：1H=1000mh=l000000uH＝1000000000nH。电感器的电感量标示方法有直标法、文字符号法、色标法及数码标示法。直标法直标法是将电感器的标称电感量用数字和文字符号直接标在电感器外壁上，电感量单位后面用一个英文字母表示其允许偏差，各字母所代表的允许偏差见下表。例如：560uHK表示标称电感量为560uH,允许偏差为土10％。英文字母允许偏差（％）英文字母允许偏差（％）英文字母允许偏差（％）Y±0.001W±0.05G±2X±0.002B±0.1J±5E±0.005C±0.25K±10L±0.01D±0.5M±20P±0.02F±1N±30文字符号法文字符号法是将电感器的标称值和允许偏差值用数字和文字符号按——定的规律组合标志在电感体上。采用这种标示方法的通常是一些小功率电感器其单位通常为nH或pH，用N或R代表小数点。例如：4N7表示电感量为4．7nH，4R7则代表电感量为4．7uH;47N表示电感量为47nH，6R8表示电感量为6．8uH。采用这种标示法的电感器通常后缀一个英文字母表示允许偏差，各字母代表的允许偏差与直标法相同(见上表)。色标法色标法是指在电感器表面涂上不同的色环来代表电感量(与电阻器类似)，通常用四色环表示，紧靠电感体一端的色环为第一环，露着电感体本色较多的另一端为末环。其第一色环是十位数，第二色环为个位数，第三色环为应乘的倍数(单位为11H)，第四色环为误差率，各种颜色所代表的数值见表2。例如：色环颜色分别为棕、黑、金、金的电感器的电感量为1LIH，误差为5％。表2：色别第一色环最大一位数字第二色环最大一位数字第三色环应乘的数第四色环误差棕1110±1%红22100±2%橙331000±3%黄4410000±4%绿55100000蓝661000000紫7710000000灰88100000000白991000000000黑001±20%金0.1±5%银0.01±10%数码标示法数码标示法是用三位数字来表示电感器电感量的标称值，，该方法常见于贴片电感器上。在三位数字中，从左至右的第一、第二位为有效数字，第三位数字表示有效数字后面所加“0”的个数(单位为uH)。如果电感量中有小数点，则用“R”表示，并占一位有效数字。电感量单位后面用一个英文字母表示其允许偏差，各字母代表的允许偏差见表1。例如：标示为“102J”的电感量为10×102=1000uH，允许偏差为土5％；标示为“183K”的电感量为18mH，允许偏差为士10％。需要注意的是要将这种标示法与传统的方法区别开，如标示为“470”或“47”的电感量为47uH，而不是470uH。电感器的主要参数电感量电感量表示电感线圈工作能力的大小。电感器的电感量取决于电感线圈导线的粗细、绕制的形状与大小、线圈的匝数(圈数)以及中间导磁材料的种类、大小及安装的位置等因素。品质因数(Q)由于导线本身存在电阻值，由导线绕制的电感器也就存在电阻的一些特性，导致电能的消耗。Q值越高，表示这个电阻值越小，使电感越接近理想的电感，当然质量也就越好。中波收音机使用的振荡线圈的Q值一般为55—75。分布电容在互感线圈中，两线圈之间还会存在线圈与线圈问的匝间电容,称为分布电容。分布电容对高频信号将有很大影响，分布电容越小，电感器在高频工作时性能越好。对于大功率电感器，除上述参数外，还有最大工作电流和工作频率。四.电感器的检测普通的指针式万用表不具备专门测试电感器的挡位，我们使用这种万用表只能大致测量电感器的好坏：用指针式万用表的R×1Ω挡测量电感器的阻值，测其电阻值极小(一般为零)则说明电感器基本正常；若测量电阻为∞，则说明电感器已经开路损坏。对于具有金属外壳的电感器(如中周)，若检测得振荡线圈的外壳(屏蔽罩)与各管脚之间的阻值，不是∞，而是有一定电阻值或为零，则说明该电感器存在问题。采用具有电感挡的数字万用表来检测电感器是很方便的，将数字万用表量程开关拨至合适的电感档，然后将电感器两个引脚与两个表笔相连即可从显示屏上显示出该电感器的电感量。若显示的电感量与标称电感量相近，则说明该电感器正常；若显示的电感量与标称值相差很多，则说明该电感器有问题。需要说明的是：在检测电感器时，数字万用表的量程选择很重要，最好选择接近标称电感量的量程去测量，否则，测试的结果将会与实际值有很大的误差。