电感器的功能与分类

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电感器的功能

图8-1为电感器的基本工作特性示意图。

图8-1电感器的基本工作特性示意图

由图8-1可知,电感器的功能特点如下:

①电感器对直流信号呈现很小的电阻(近似于短路),对交流信号呈现的阻抗与频率成正比,频率越高,阻抗越大。

②电感器的电感量越大,对交流信号的阻抗越大。

③电感器具有阻止电流变化的特性,流过电感器的电流不会发生突变。

一、电感器的滤波功能

由于电感器对交流信号的阻抗很大,对直流信号的阻抗很小,如果将电感量较大的电感器串接在整流电路中,就可起滤除交流信号的作用。

图8-2为电感器的滤波功能示意图。

图8-2电感器的滤波功能示意图

1电感器与电容器构成LC滤波电路,由电感器阻隔交流信号。

2由电容器阻隔直流信号,可对电路起平滑滤波的作用。

由电感器L和电容器C构成LC滤波电路,交流V电压输入,经桥式整流堆整流后,输出脉动直流电压,再经电感器L和电容器C滤波,变成稳定的直流电压为后级供电。

二、电感器的谐振功能

电感器与电容器并联可构成LC谐振电路,主要用来阻止一定频率的信号干扰。

图8-3为电感器的谐振功能示意图。

图8-3电感器的谐振功能示意图

电感器对交流信号的阻抗随频率的升高而增大,电容器对交流信号的阻抗随频率的升高而减小,因此由电感器和电容器并联构成的LC并联谐振电路有一个固有谐振频率,即共谐频率。

由Ct、L1构成谐振电路进行调谐选台。

在该频率下,LC并联谐振电路呈现的阻抗最大。利用这种特性可以制成阻波电路,也可以制成选频电路。图8-4为LC并联谐振电路应用示意图。

图8-4LC并联谐振电路应用示意图

将电感器与电容器串联可构成串联谐振电路,如图8-5所示。

图8-5LC串联谐振电路

由图8-5可知,当输入信号经过LC串联谐振电路时,频率较高的信号因阻抗大而难通过电感器,而频率较低的信号因阻抗大也难通过电容器,谐振频率信号因阻抗最小而容易通过。LC串联谐振电路起选频作用。

由LC串联电路构成的陷波电路如图8-6所示。LC串联电路对低频和高频信号的阻抗都比较大,因此较高和较低频率的信号都可正常通过,对与谐振频率相同的信号阻抗很小,被短路到地,使输出信号很小,起陷波作用。

图8-6由LC串联电路构成的陷波电路

电感器的分类

如图8-7所示,电感器的种类很多,最常见的为色环电感器、色码电感器、电感线圈、磁环电感器及微调电感器等。

图8-7图8-7图8-7

一、色环电感器

色环电感器是在外壳上用不同颜色的色环来标识参数信息的一种电感器,如图8-8所示。

图8-8色环电感器

色环电感器属小型电感器,工作频率一般为10kHz~MHz,电感量一般为0.1~μH。

色环电感器的外形与色环电阻器、色环电容器相似,可通过电路板上的电路图形符号或字母标识区分。

二、色码电感器

色码电感器是通过色码标识参数信息的一种电感器。色码电感器与色环电感器相同,都属于小型电感器,如图8-9所示。

图8-9色码电感器图8-9色码电感器

色码电感器的体积小巧,性能稳定,广泛应用在电视机、收录机等电子设备中。

在色码电感器的表面标识不同颜色的色码。

色环电感器与色码电感器的外形、标识及安装形式不同。通常,色码电感器采用直立式安装。

三、电感线圈

电感线圈因其能够直接看到线圈的绕制匝数和紧密程度而得名。目前,常见的电感线圈主要有空心电感线圈、磁棒电感线圈、磁环电感线圈等。

1空心电感线圈

图8-10为空心电感线圈的实物外形。

图8-10空心电感线圈的实物外形

根据电路的需要,空心电感线圈绕制的匝数不同。

空心电感线圈没有磁芯,线圈绕制的匝数较少,电感量小,常用在高频电路中,如电视机的高频调谐器。

2磁棒电感线圈

磁棒电感线圈是一种在磁棒上绕制线圈的电感器,可使电感量大大增加,且可通过磁棒的左右移动来调节电感量的大小。图8-11为磁棒电感线圈的实物外形。

图8-11磁棒电感线圈的实物外形

磁棒电感线圈主要是由磁棒线圈和磁棒构成的。

当磁棒线圈与磁棒的相互位置调节好后,应采用石蜡或黏结剂固定,防止相互滑动而改变电感量。

3磁环电感线圈

磁环电感线圈也称磁环电感器,是将线圈绕制在铁氧体磁环上构成的,如图8-12所示。

图8-12磁环电感线圈

在铁氧体磁环上改变线圈的匝数即可改变电感量。

铁氧体磁环的大小、形状及线圈绕制方式等都对电感量有决定性影响。

扼流圈是一种应用在电源电路中的电感器,主要起扼流、滤波等作用。

图8-13为电磁炉电源电路中的扼流圈。

图8-13电磁炉电源电路中的扼流圈

扼流圈仅有一组线圈,通常串接在整流电路中,阻抗较高。为防止电感量变化,线圈会采用石蜡或黏结剂固定。

扼流圈实际上是一种磁环电感器,只是线圈匝数较多,且仅有一组线圈,通常串接在整流电路中,阻抗较高。

四、贴片电感器

贴片电感器是采用表面贴装方式安装在电路板上的一种电感器。其电感量不能调节,属于固定电感量的电感器。

常见的贴片电感器有大功率贴片电感器和小功率贴片电感器两种。

贴片电感器一般应用在体积小、集成度高的数码类电子产品中,由于工作频率、工作电流、屏蔽要求不同,因此线圈绕制的匝数、骨架材料、外形尺寸的区别很大,如图8-14所示。

图8-14贴片电感器

小功率贴片电感器的外形体积与贴片式电阻器类似,表面颜色多为灰黑色。

大功率贴片电感器将电感量直接标注在电感器的表面。

五、微调电感器

微调电感器就是可以对电感量进行细微调节的电感器。该类电感器一般设有屏蔽外壳,在磁芯上设有条形槽口以便进行调节,如图8-15所示。

图8-15微调电感器

通过条形槽口可以调节磁芯,进而改变磁芯在线圈中的位置,实现电感量的调节。

图8-15微调电感器(续)图8-15微调电感器(续)

无感螺钉旋具

调节时,要使用无感螺钉旋具,即由非铁磁性金属材料制成的螺钉旋具,如由塑料或竹片等材料制成的螺钉旋具。




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