在前面我们已经介绍了部分相关电感的知识,接下来我们还将介绍电感的其他方面内容。
五、 电感在电路中的作用
基本作用:滤波、振荡、延迟、陷波等
形象说法:“通直流,阻交流”
细化解说:在电子线路中,电感线圈对交流有限流作用,它与电阻器或电容器能组成高通或低通滤波器、移相电路及谐振电路等;变压器可以进行交流耦合、变压、变流和阻抗变换等。
由感抗XL=2πfL 知,电感L越大,频率f越高,感抗就越大。该电感器两端电压的大小与电感L成正比,还与电流变化速度△i/△t成正比,这关系也可用下式表示:
电感线圈也是一个储能元件,它以磁的形式储存电能,储存的电能大小可用下式表示:WL=1/2 Li2 。
可见,线圈电感量越大,流过越大,储存的电能也就越多。
六、部分电感的计算公式
6.1环形电感
针对环形CORE,有以下公式可利用:(IRON)
L=N2*ALL=电感量(H)AL=感应系数
H-DC=0.4πNI/lN==绕线匝数(圈)
H-DC=直流磁化力I=通过电流(A)l=磁路长度(cm)
l及AL值大小,可参照Micrometa对照表。例如:以T50-52材,绕线5圈半,其L值为T50-52(表示OD为0.5英寸),经查表其AL值约为33nH
L=33*(5.5)2=998.25nH≈1μH
当通过10A电流时,其L值变化可由l=3.74(查表)
H-DC=0.4πNI/l=0.4×3.14×5.5×10/3.74=18.47(查表后)
即可了解L值下降程度(μi%)
6.2电感计算
介绍一个经验公式:
L=(k*μ0*μs*N2*S)/l
其中:
μ0为真空磁导率=4π*10(-7)。(10的负七次方)
μs为线圈内部磁芯的相对磁导率,空心线圈时μs=1
N2为线圈圈数的平方
S线圈的截面积,单位为平方米
l线圈的长度,单位为米
k系数,取决于线圈的半径(R)与长度(l)的比值。
计算出的电感量的单位为亨利。
七、电感在使用过程中要注意的事项
7.1电感使用的场合
潮湿与干燥、环境温度的高低、高频或低频环境、要让电感表现的是感性,还是阻抗特性等,都要注意。
7.2电感的频率特性
在低频时,电感一般呈现电感特性,既只起蓄能,滤高频的特性。
但在高频时,它的阻抗特性表现的很明显。有耗能发热,感性效应降低等现象。不同的电感的高频特性都不一样。
下面就铁氧体材料的电感加以解说:
铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金,这种材料具有很高的导磁率,他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。铁氧体材料通常在高频情况下应用,因为在低频时他们主要程电感特性,使得线上的损耗很小。在高频情况下,他们主要呈电抗特性比并且随频率改变。实际应用中,铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。实际上,铁氧体较好的等效于电阻以及电感的并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相当高,以至于电流全部通过电阻。铁氧体是一个消耗装置,高频能量在上面转化为热能,这是由他的电阻特性决定的。
7.3电感设计要承受的最大电流,及相应的发热情况。
7.4使用磁环时,对照上面的磁环部分,找出对应的L值,对应材料的使用范围。
7.5注意导线(漆包线、纱包或裸导线),常用的漆包线。要找出最适合的线经。
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。