電感基礎(chǔ)知識(shí)演示幻燈片.ppt
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1、1TRIOProgram2TRIOProgram電感電感所謂所謂的電感的電感(Inductor),Inductor),可以用一句話來說明可以用一句話來說明,即是即是僅由導(dǎo)線卷線而成的電子零件僅由導(dǎo)線卷線而成的電子零件,其與電阻器和電容器其與電阻器和電容器並列為電路上最基本的零件並列為電路上最基本的零件,是構(gòu)成電路的主要零件是構(gòu)成電路的主要零件.電感器中使用鐵芯的目的是為了將線圈所產(chǎn)生的磁電感器中使用鐵芯的目的是為了將線圈所產(chǎn)生的磁束束,全部拘限收束在鐵芯內(nèi)部全部拘限收束在鐵芯內(nèi)部,使電感器的周圍即使有使電感器的周圍即使有導(dǎo)電性的物體存在導(dǎo)電性的物體存在,也不會(huì)產(chǎn)生能量損失也不會(huì)產(chǎn)生能量損失.電
2、感為電感器最主要的特性電感為電感器最主要的特性,其定義是由流過卷線其定義是由流過卷線的電流和卷線與磁通的交漣數(shù)之比值的電流和卷線與磁通的交漣數(shù)之比值,即即=LI 另外另外,也有的流過卷線的電流之時(shí)間變化量和卷線也有的流過卷線的電流之時(shí)間變化量和卷線兩端所感應(yīng)的電壓的比值來表示兩端所感應(yīng)的電壓的比值來表示,即即 E=L E=LdIdt3TRIOProgram電感電感設(shè)一形狀一定之導(dǎo)體線圈設(shè)一形狀一定之導(dǎo)體線圈,匝數(shù)為匝數(shù)為N.當(dāng)其線圈當(dāng)其線圈中有電流中有電流I通過時(shí)通過時(shí),電流產(chǎn)生磁場(chǎng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng);線圈所圍的面上線圈所圍的面上有磁通穿過有磁通穿過,設(shè)每匝線圈上都鏈有磁通設(shè)每匝線圈上都鏈有磁通,該
3、線圈所該線圈所鏈的磁鏈鏈的磁鏈,即等於匝數(shù)即等於匝數(shù)N與磁通與磁通的乘積的乘積.即即:=N如果線圈周圍沒有鐵磁物質(zhì)如果線圈周圍沒有鐵磁物質(zhì),則則、與與I成正比成正比,其比值定義為電感或自感其比值定義為電感或自感(每單位電流所產(chǎn)生的通每單位電流所產(chǎn)生的通鏈數(shù),稱為該電路的自感或電感鏈數(shù),稱為該電路的自感或電感),以,以L L表示。若線表示。若線圈中通過圈中通過1 1安培電流,產(chǎn)生安培電流,產(chǎn)生1 1韋匝的通鏈;其自感為韋匝的通鏈;其自感為1 1亨利。亨利。L=/I=N/I4TRIOProgram電感主要應(yīng)用範(fàn)圍遍及電腦週邊設(shè)備,通訊類和消費(fèi)類電子產(chǎn)品等,如筆記本型電腦、主機(jī)板、數(shù)據(jù)機(jī)、VGA卡、
4、繪圖卡、數(shù)位相機(jī)、掃瞄器、行動(dòng)電話、LCD MONITOR、ADSL MODEN與PDA等多項(xiàng)產(chǎn)品,具體如下:(1)(1)電腦資訊業(yè):個(gè)人電腦,手提式電腦資訊業(yè):個(gè)人電腦,手提式PCPC及其週邊裝置及其週邊裝置(2)(2)通訊機(jī)器業(yè):多功能電話機(jī),數(shù)據(jù)傳真機(jī),手機(jī)通訊機(jī)器業(yè):多功能電話機(jī),數(shù)據(jù)傳真機(jī),手機(jī) (3)(3)民生電子業(yè):數(shù)位電視,民生電子業(yè):數(shù)位電視,VTRVTR (4)OA (4)OA 機(jī)器業(yè):影印機(jī),傳真機(jī)機(jī)器業(yè):影印機(jī),傳真機(jī) (5)(5)IA IA 機(jī)器業(yè):機(jī)器業(yè):DVD Player,Web PadDVD Player,Web Pad (6)FCC (6)FCC 標(biāo)準(zhǔn)出口下
5、的所有電子產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)出口下的所有電子產(chǎn)品產(chǎn)產(chǎn)品品應(yīng)應(yīng)用用5TRIOProgram電電 感感 常常 用用 材材 料料(一一)鐵心鐵心.(.(CORE)CORE)1.1.分類分類:(1).(1).按照形狀區(qū)分按照形狀區(qū)分:EEEE、EIEI、EFDEFD、R R、DRDR、EELEEL、EEREER、RMRM、UTDUTD、ETET、UUUU、EPEP、UT.UT.(2).(2).按其鐵芯材質(zhì)分按其鐵芯材質(zhì)分:軟性鐵氧體軟性鐵氧體(Soft ferrite)Soft ferrite)、鐵粉芯鐵粉芯(Iron Powder)Iron Powder)、鐵鎳合金鐵鎳合金(molypermalloy)mol
6、ypermalloy)、鐵硅鋁合金(鐵硅鋁合金(sendust)sendust)等等.6TRIOProgram電電 感感 常常 用用 材材 料料(二二)漆包線漆包線(Magnet Wive).Magnet Wive).1.1.分類分類:按照其銅線外層之漆膜材質(zhì)區(qū)分按照其銅線外層之漆膜材質(zhì)區(qū)分.以太平洋公司之銅線以太平洋公司之銅線為例為例.有以下種類有以下種類:(1)(1)聚乙烯甲醛漆包線聚乙烯甲醛漆包線(Polyviny formal)PVFPolyviny formal)PVF(2)(2)聚胺基甲酸脂漆包線聚胺基甲酸脂漆包線(Polyurethane)UEWPolyurethane)UEW(
7、3)(3)聚脂漆包線聚脂漆包線(Polyester)PEWPolyester)PEW(4)UEW(4)UEW外覆外覆NylonNylon漆包線漆包線 UEW-NY(UEWY)UEW-NY(UEWY)(5)PEW(5)PEW外覆外覆NylonNylon漆包線漆包線 PEW-NYPEW-NY7TRIOProgram電電 感感 常常 用用 材材 料料 等級(jí)等級(jí)YAEB FHH+C溫度溫度90105120130155180200220PVFPVFUEWPEWUEW-NYPEW-NYA AE-BFBF2.2.耐溫等級(jí)耐溫等級(jí):8TRIOProgram電電 感感 常常 用用 材材 料料(三三)BASE/C
8、ASE/BOBBIN BASE/CASE/BOBBIN(四四)絕緣漆絕緣漆(凡立水凡立水).).(五五)套管套管.(六六)絕緣膠帶絕緣膠帶.(七七)絕緣膠絕緣膠(EPOXY)EPOXY)(八八)鐵夾鐵夾(CLIP)CLIP)銅腳銅腳9TRIOProgram鐵芯材質(zhì)鐵芯材質(zhì)按照鐵磁材料的磁性,其一般被分為兩大類:按照鐵磁材料的磁性,其一般被分為兩大類:一類是軟磁材料,如一類是軟磁材料,如Mn-ZnMn-Zn系或系或Ni-ZnNi-Zn系的軟性鐵系的軟性鐵氧體氧體(陶鐵磁體陶鐵磁體:ferrite)ferrite)及矽鋼片、及矽鋼片、Iron PowderIron Powder、MppMpp、Se
9、ndustSendust等合金系的鐵磁材料均屬之等合金系的鐵磁材料均屬之;一類是硬磁一類是硬磁(永磁永磁)材料,如鋁鎳鈷永磁、稀土鈷材料,如鋁鎳鈷永磁、稀土鈷永磁等。永磁等。10TRIOProgram鐵芯材質(zhì)鐵芯材質(zhì)電感器目前較常使用的材料為陶鐵磁體電感器目前較常使用的材料為陶鐵磁體(ferrite)ferrite),鐵鐵粉心粉心(iron powder),iron powder),MPPMPP合金合金(molypermalloy molypermalloy cores)cores)與鐵硅鋁合金(與鐵硅鋁合金(sendust)sendust)等等.其中其中鐵粉心,鐵粉心,MPPMPP合金與鐵硅
10、鋁合金都非常適合用於做儲(chǔ)能電感器的合金與鐵硅鋁合金都非常適合用於做儲(chǔ)能電感器的設(shè)計(jì),至於要選擇那種材料,則依其價(jià)格,重量,可設(shè)計(jì),至於要選擇那種材料,則依其價(jià)格,重量,可用率,性能及製作的容易度來決定。其有以下特性用率,性能及製作的容易度來決定。其有以下特性:A.高的飽和磁通密度高的飽和磁通密度.B.高能量儲(chǔ)存容許能力高能量儲(chǔ)存容許能力.C.本身具有空氣隙本身具有空氣隙,不需在鐵芯上切割間隙不需在鐵芯上切割間隙.D.有較多的尺寸大小可供選擇有較多的尺寸大小可供選擇.11TRIOProgramIron Powder CoresIron Powder Cores GENERAL MATERIAL
11、PROPERTIESGENERAL MATERIAL PROPERTIES Material Material 材質(zhì)材質(zhì)Initial Initial Permeability Permeability iiPermeability with DC Bias Permeability with DC Bias Hdc=50 OerstedsHdc=50 Oersteds2 28 8141418182626404045455252101035351414555575756060100100757510(100%)10(100%)31.9(91%)31.9(91%)14(100%)14(100%)
12、40.7(74%)40.7(74%)38.3(51%)38.3(51%)37.2(62%)37.2(62%)46(46%)46(46%)44.3(59%)44.3(59%)12TRIOProgramINITIAL PERMEABILITY V.S.FREQUENCYFrequency(Hertz)Initial Permeability13TRIOProgram一、電感值一、電感值電感的一個(gè)主要特性,是能抑制流經(jīng)電流的改變。一個(gè)電感器的電感值會(huì)受鐵芯之材質(zhì),鐵芯之形狀及尺寸,繞線的圈線及線圈的形狀等所影響。電感的單位為亨利(H).1H=103mH=106uH=109nH=1012pH 電感值通
13、常以mH或或uH為單位.14TRIOProgram二、電感值公差二、電感值公差15TRIOProgram三.RDC 直流電阻值:定義:當(dāng)定義:當(dāng)=0=0時(shí),時(shí),Z=RZ=R,而此時(shí)電路為直流電路,此而此時(shí)電路為直流電路,此時(shí)的電阻值來自於內(nèi)部導(dǎo)線的阻抗特性。時(shí)的電阻值來自於內(nèi)部導(dǎo)線的阻抗特性。直流電阻對(duì)電流起阻礙作用直流電阻對(duì)電流起阻礙作用,它與導(dǎo)線的橫截面它與導(dǎo)線的橫截面S S成反比成反比,與導(dǎo)線長度成正比。與導(dǎo)線長度成正比。一般電感元件一般電感元件RDCRDC越小越好越小越好,某值越小,則直流越某值越小,則直流越容易通過容易通過,消耗功率愈小消耗功率愈小,元件本身越不容易發(fā)熱。元件本身越不
14、容易發(fā)熱。16TRIOProgram四.IDC 直流額定電流值 此為電感材料的直流偏流特性此為電感材料的直流偏流特性(Current Bias)Current Bias),當(dāng)當(dāng)Bias Bias 電流提高到額定電流值時(shí),因磁束已達(dá)飽和電流提高到額定電流值時(shí),因磁束已達(dá)飽和狀態(tài)狀態(tài),此時(shí)若再增加電流時(shí),電感量則逐漸遞減。此時(shí)若再增加電流時(shí),電感量則逐漸遞減。直流額定電流值愈大愈好直流額定電流值愈大愈好,電流值愈大表示承受電電流值愈大表示承受電流能力愈大。流能力愈大。電感電感 L LBias Bias 電流電流17TRIOProgram五.Q 品質(zhì)系數(shù) 電感的品質(zhì)系數(shù)是量測(cè)一電感相對(duì)損失,電感的品
15、質(zhì)系數(shù)是量測(cè)一電感相對(duì)損失,反映反映元件元件品質(zhì)好壞品質(zhì)好壞的指標(biāo),其為某一周期電感的指標(biāo),其為某一周期電感儲(chǔ)存能量和消耗儲(chǔ)存能量和消耗能量的比值能量的比值,又稱品質(zhì)因子又稱品質(zhì)因子。電感的電感的Q Q值定義為感抗與有效電阻之比,如下所示:值定義為感抗與有效電阻之比,如下所示:Q=Q=XLR2fL R18TRIOProgram本身的物體結(jié)構(gòu)的特性與頻率產(chǎn)生的自諧振界限本身的物體結(jié)構(gòu)的特性與頻率產(chǎn)生的自諧振界限(感感性性 容性容性)。六.f 頻率七.SRF 自諧頻率周期的倒數(shù),每秒鐘交流信號(hào)變化的周期次數(shù)。周期的倒數(shù),每秒鐘交流信號(hào)變化的周期次數(shù)。19TRIOProgram八.Irms 有效電流
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