3.1 普通电感的基本常识
3.1.1 电感的主要技术参数
(1)电感量
标注于电感器上的名义电感量,其基本单位为亨(H),此外还有毫亨(mH)、微亨(μH)。
(2)允许误差
标称电感量与实际电感量之差的相对百分比。贴片等小型电感量的标称电感量、允许误差用色环或色点标注,不同色环或色点所代表的数值与电阻器相同,单位为μH;其他电感器则将直接标注于电感体上。
(3)额定电流
线圈中允许通过的最大电流。
(4)品质因数Q
电感的品质因数Q是线圈质量的一个重要参数,它表示在某一工作频率下,线圈的感抗对其等效直流电阻的比值。Q值反应线圈损耗的大小,Q值越高损耗功率越小,电路效率越高。
(5)分布电容
电感的分布电容与结构(间绕、密绕、蜂房绕法)、匝数、屏蔽等因素有关。为减少分布电容而采用间绕或蜂房绕法是减少分布电容的常用办法。
(6)线圈的损耗电阻
线圈的直流损耗电阻。
3.1.2 电感的分类及识别
电感总体上可以归为两大类:一类是自感线圈或变压器;另一类是互感变压器。通孔电感的分类如图3-1所示,贴片电感的分类如图3-2所示。
图3-1 通孔电感的分类
图3-2 贴片电感的分类
电感线圈有小型固定电感线圈、空心线圈、扼流圈、可变电感线圈、微调电感线圈等。
(1)小型固定电感线圈
小型固定电感线圈是将线圈绕制在软磁铁氧体的基础上,然后再用环氧树脂或塑料封装起来制成。常见小型固定电感线圈外形如图3-3所示。
图3-3 常见小型固定电感线圈外形
(2)空心线圈
空心线圈是用导线直接绕制在骨架上而制成。线圈内没有磁芯或铁芯,通常线圈绕的匝数较少,电感量小。常用在高频电路中,常见空心线圈外形如图3-4所示。
图3-4 常见空心线圈外形
(3)扼流圈
扼流圈常有低频扼流圈和高频扼流圈两大类。
①低频扼流圈。低频扼流圈又称滤波线圈,一般由铁芯和绕组等构成。通常使用硅钢片或铁芯为磁芯,体积和重量较大。常见的低频扼流圈外形如图3-5所示。
图3-5 常见的低频扼流圈外形
②高频扼流圈。高频扼流圈用在高频电路中,主要起阻碍高频信号的通过。在电路中,高频扼流圈常与电容串联组成滤波电路,起到分开高频和低频信号的作用。电感量较小,一般在2.5~10mH,通常使用铁氧体为磁芯。常见的高频扼流圈外形如图3-6所示。
图3-6 常见的高频扼流圈外形
(4)可变电感线圈
可变电感线圈通过调节磁芯在线圈内的位置来改变电感量。常见的可变电感线圈外形如图3-7所示。
图3-7 常见的可变电感线圈外形
(5)印刷电感器
印刷电感器又称微带线,常用在高频电子设备中,它是由印制电路板上一段特殊形状的铜箔构成。印刷电感器一般有两个作用:一是对高频信号进行有效传输;二是与其他元件构成匹配网络,使信号输出端与负载能很好匹配。印制电路板上常见的印刷电感器外形如图3-8所示。
图3-8 印制电路板上常见的印刷电感器外形
(6)贴片电感
与贴片电阻、电容不同的是贴片电感的外观形状多种多样,有的贴片电感很大,从外观上很容易判断,有的贴片电感的外观形状和贴片电阻、贴片电容相似,很难判断,此时只能借助万用表来判断。常见贴片电感外形如图3-9所示。
图3-9 常见贴片电感外形
3.1.3 电感的图形符号与标号
在电路原理图中,电感常用符号“L”或“T”表示,不同类型的电感在电路原理图中通常采用不同的符号来表示,如图3-10所示。
图3-10 不同类型的电感符号
电感量的基本单位是亨利(H),简称亨,常用单位有毫亨(mH)、微亨(μH)和纳亨(nH)。他们之间的换算关系为1H=103mH=106μH=109nH。
电感在原理图及印制板图上的标号如图3-11所示。
图3-11 电感在原理图及印制板图上的标号
3.1.4 电感参数的几种常用表示方法
电感参数的几种常用表示方法如下。
(1)直标法
直标法是将电感的标称电感量用数字和文字符号直接标在电感体上,电感量单位后面的字母表示偏差。常见电感的直标表示法如图3-12所示。
图3-12 常见电感的直标表示法
(2)文字符号法
文字符号法是将电感的标称值和偏差值用数字和文字符号法按一定的规律组合标示在电感体上。采用文字符号法表示的电感通常是一些小功率电感,单位通常为nH或μH。用μH作单位时,“R”表示小数点;用“nH”做单位时,“N”表示小数点。常见电感的文字符号表示法如图3-13所示。
图3-13 常见电感的文字符号表示法
例如:R47表示电感量为0.47μH,4R7则表示电感量为4.7μH;10N表示电感量为10nH。
(3)色标法
色标法是在电感表面涂上不同的色环来代表电感量(与电阻类似),通常用三个或四个色环表示。色标法的识读可参看电阻色标法,这里不再赘述。识别色环时,紧靠电感体一端的色环为第一环,露出电感体本色较多的另一端为末环。注意:用这种方法读出的色环电感量,默认单位为微亨(μH)。常见色环电感外形如图3-14所示。
图3-14 常见色环电感外形
(4)数码表示法
数码表示法是用三位数字来表示电感量的方法,常用于贴片电感上。常见电感的数码表示法如图3-15所示。
图3-15 常见电感的数码表示法
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。注意:用这种方法读出的色环电感量,默认单位为微亨(μH)。