欧姆|【推荐阅读】电感纯干货

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欧姆|【推荐阅读】电感纯干货

电感器——又称扼流器、电抗器、动态电抗器 。 与电容器、电阻器一起被称为三大被动元件 , 继电容器、电阻器之后迅速发展实现片式化的元件 。
基本原理自感现象:当流经导体本身的电流发生变化时会产生的电磁感应现象 。 用金属导线做成线圈 , 流经线圈的电流发生变化时 , 会产生很明显的电磁感应现象线圈自感应反向电动势阻碍电流的变化起到平稳电流的作用 。 具体地 , 如果电感器在没有电流通过的状态下 , 电路接通时它将试图阻碍电流流过它;如果电感器在有电流通过的状态下 , 电路断开时它将试图维持电流不变 。
从能量角度看就是 , 电感器能把电能转储为磁能 , 把磁能释放为电能 。 同一电感器对不同变化频率的电流阻碍效果不一样其总体规律是:通低频 , 阻高频 。

电感器主要性能参数电感量也称自感系数 , 是表示当流经电感器的电流发生变化时 , 其产生自感应能力的一个物理量 。 电感量的大小反映了元件存、释能量的强弱 。 电感量是电感器本身固有特性 , 取决于线圈匝数、绕制方式、磁芯材料等 。
公式:Ls=(k*μ*N2*S)/L
其中:μ为磁芯的相对磁导率
N 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 经验系数
从公式可知:
线圈圈数越多、绕制的线圈越密集 , 电感量就越大 。 有磁芯的线圈比无磁芯的线圈电感量大;磁芯导磁率越大的线圈 , 电感量也越大 。 电感量的基本单位是亨利(亨) , 用字母“H”表示 。 常用单位毫亨(mH)、微亨(μH)、纳亨(nH) 。 换算关系为:1H=10^mH=10^6μH=10^9nH
电感量允许误差
允许偏差是指电感器上标称的电感量与实际电感的允许误差值 。 用于振荡或滤波等电路中的电感器要求精度较高 , 允许偏差为±0.2%~±0.5%;用于耦合、高频阻流等线圈的精度要求不高允许偏差为±10%~±20% 。
感抗XL
电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL , 单位是欧姆 。 它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2πfL
品质因素Q
品质因素Q是表征电感器质量的一个主要参量 。
Q为电感器在某一频率的交流电压下工作时 , 感抗XL与其等效的电阻的比值:
公式:Q = XL / R
因XL与频率有关 , 所以Q值与频率相关 。 常见Q-F曲线为钟形 。 电感器的Q值高低与线圈导线的直流电阻 , 磁芯介质损耗 , 屏蔽罩或铁芯引起的损耗 , 高频趋肤效应的影响等因素有关 。 Q值反映元件工作时所做的有用功与其本身消耗的能量比例关系 , 电感器Q值越高 , 回路的损耗越小 , 效率越高 。 电感器的Q值通常为几十到几百 。 接收、发射模块中的耦合、调谐电路对Q值要求高 , 滤波电路Q值要求低
自谐振频率SRF
电感器的寄生电容与电感量发生谐振的频率点 , 记为FSR 。 在FSR下 , 电感感抗与寄生电容容抗相等并互相抵消 , 整体表现为电抗为0 , FSR处电感失去储能能力表现出高阻的纯阻特性 。 即FSR处 , Q=0。
【欧姆|【推荐阅读】电感纯干货】公式:FSR=[2л(LC)1/2
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寄生电容是指线圈的匝与匝之间 , 线圈与磁芯之间 , 线圈与地之间 , 线圈与金属之间都存在的电容 。 电感器的寄生电容越小 , 其稳定性越好 。 寄生电容的存在使线圈的Q值减小 , 稳定性变差 , 因而线圈的寄生电容越小越好 。