一、学习要求 1 、掌握电感元件的电路符号、主要参数、型号命名和标识 2 、掌握常用电感线圈的特性及使用方法二、学习重点常见电感线圈及其使用

一、学习要求 1、掌握电感元件的电路符号、主要参数、型号命名和标识 2、掌握常用电感线圈的特性及使用方法二、学习重点常见电感线圈及其使用三、学习难点常见电感线圈使用

一、电感元件简介 • 凡是能产生电感作用的元件统称为电感元件，也称电感器。通常电感器由线圈构成，又称为电感线圈。在电子整机中，电感器主要指线圈和变压器等。 • 电感元件是一种储能元件,电感元件的原始模型为导线绕成圆柱线圈.当线圈中通以电流i,在线圈中就会产生磁通量Φ,并储存能量.表征电感元件(简称电感)产生磁通,存储磁场的能力的参数,也叫电感,用L表示,它在数值上等于单位电流产生的磁链。 • 电感元件是指电感器（电感线圈）和各种变压器。

1.电感线圈的作用 • 电感线圈有通直流而阻碍交流的作用，可以在交流电路中作阻流、降压、耦合和负载用，与电容器配合时，可构成调谐、滤波、选频、退耦等电路。 2.电感线圈的分类和命名 • 按电感的形式可分为固定电感和可变电感线圈； • 按导磁性质可分为空芯线圈和磁芯线圈； • 按工作性质可分为天线线圈、振荡线圈、低频扼流线圈和高频扼流线圈； • 按耦合方式可分为自感应和互感应线圈； • 按绕线结构可分为单层线圈、多层线圈和蜂房式线圈等。

+ + u u – – L i 线性电感（L为常数） N — 匝数 Φ — 磁通   Ψ — 磁链 N 韦伯（Wb）电感 i （安）A 亨利（H）

[名称： RC、RCW型磁棒线圈 特性：输出电流大价格低结构坚实用途：杂波消除、滤波、扼流，广泛用于各种电子电路及电子设备

[名称]：TC、TBC环型线圈 特性：价格低电流大损耗小用途：扼流线圈，广泛用于各类开关电源，控制电路及电子设备。

[名称]：空心线圈 特性：体积小高频特性好滤波效果好用途：手机、电话机、手提电脑等超薄型电器

3．常用的电感线圈的外形及电路符号如下图6-1。3．常用的电感线圈的外形及电路符号如下图6-1。 • 图6-1 电感线圈外形及电路符号

3．常用的电感线圈的外形及电路符号如下图6-2。3．常用的电感线圈的外形及电路符号如下图6-2。 • 图6-2 电感线圈外形及电路符号

(1) 固定电感器 LGB-X 、LGB-S型立式固定电感器，单层或多层绕线在铁氧体工型磁芯上，外包装分别采用硅橡胶套管和热缩套管。可用于电视机和其他电子设备中起滤波和扼流作用。

(2) 工字形电感 • ※ 特性： • ● 储存高； • ● 损耗小； • ● 价格低。 • ※ 用途： • ● 微波消除，RF滤波； • ● 输出扼流； • ● EMI／RFI滤波； • ● 广泛用于电脑、显示器； • ● 彩电及各种电子设备等。

(3) 棒装线圈 • ※ 特性： • ● 输出电流大； • ● 价格低； • ● 结构坚实。 • ※ 用途： • ● 微波消除； • ● 输出扼流； • ● EMI／RFI滤波； • ● 广泛用于各类电子电路和电子设备等。

(4)“尖波杀手”电感器 • ※ 特性： • ● 高效率； • ● 很好的饱和特性； • ● 抑制尖波能力强。 • ※ 用途： • ● 开关电源的微波抑制； • ● 电子电路中的二极管恢复特性补偿。

(5) 电流感測器 • ※ 特性： • ● 感应灵敏度高； • ● 绝缘性能好。 • ※ 用途： • ● 电流传感； • ● 常用于电子控制系统和电子设备等。

4.电感线圈的主要技术参数 （1）电感量电感量也称作自感系数（L），是表示电感元件自感应能力的一种物理量。线圈电感量的大小与线圈直径、匝数、绕制方式及磁心材料有关。当通过一个线圈的磁通发生变化时，线圈中便会产生电势，这就是电磁感应现象。电势大小正比于磁通变化的速率和线圈匝数。自感电势的方向总是阻止电流变化的，犹如线圈具有惯性，这种电磁惯性的大小就用电感量L来表示。L的基本单位为H（亨），实际用得较多的单位为mH（毫亨）和μH（微亨），其换算关系是：1H＝103mH＝106μH。

（2）感抗XL 线圈对交流电有阻力作用，阻力大小用感抗XL来表示。XL与线圈电感量L和交流电频率f 成正比，计算公式为： XL(Ω）＝2πf(Hz)L(H)

（3）品质因数 品质因数也称作Q值，是指线圈在一个周期中的储存能量与消耗能量的比值，它是表示线圈品质的重要参数。线圈在一定频率的交流电压下工作时，其感抗XL和等效损耗电阻之比即为Q值，表达式为： Q＝2πfL/R • 由此可见，线圈的感抗越大、损耗电阻越小，其Q值就越高。损耗电阻在频率f 较低时，可视作线圈的直流电阻；当f 较高时，因线圈骨架及浸渍物的介质损耗、铁芯及屏蔽罩损耗、导线高频趋肤效应损耗等影响较明显，R 就应包括各种损耗在内的等效损耗电阻，不能仅计算直流电阻。直流电阻是电感线圈的自身电阻，可用万用表电阻挡直接测得。

（4）分布电容 线圈匝与匝之间、线圈与地之间、线圈与屏蔽盒之间以及线圈的层与层之间都存在着电容，这些电容统称为线圈的分布电容。分布电容的存在会使线圈的等效总损耗电阻增大，品质因数Q降低。为减少当布电容，高频线圈常采用多股漆包或丝包线，绕制线圈时常采用蜂房绕法或分段绕法等。

（5）额定电流 额定电流是指允许长时间通过线圈的最大工作电流。（6）稳定性电感线圈的稳定性主要指参数受温度、湿度和机械振动等影响的程度。为增加稳定性，可采用热绕法或披银法绕制或对线圈进行浸渍和密封等处理。

5．常用电感线圈的特点及用途 （1）空芯线圈用导线绕制在纸筒、胶木筒、塑料筒上组成的线圈或绕制后脱胎而成的线圈，由于此线圈中间不另加介质材料，因此称为空芯线圈。它用图 6-3 （a ）所示符号表示。英文字母L 表示电感线圈。空芯线圈的绕制方法有多种，如密绕法、间绕法、脱胎法以及蜂房式等，详见图 6-3 （b ）所示。图6-3

图6-4 所示的扩音机音频输出端用的分频线圈L1 、L2 就是采用图 6-3（b）所示密绕法绕制的，它与电容器组成分频网络，对高、低音进行分频，以提高放音效果。图6-4

图 6-5 所示调频收音机调谐回路的本振线圈L1 就是用0.7mm 漆包线在直径为5mm 骨架上绕制后脱胎而成的，它与可变电容器C0 组成调谐回路，调节可变电容器C0 ，即可选择广播电台。线圈产生感应电动势大小的能力称为线圈的电感量，用L 表示，单位为亨利，用英文字母H 表示。图 6-5

（2）磁芯线圈 用导线在磁芯、磁环上绕制成线圈或者在空芯线圈中插入磁芯组成的线圈均称为磁芯线圈，它的符号和实物外形如图 4-6 所示。图 6-6

图 6-7所示的单管收音机电路中的高频扼流圈（GZL ），就是选用了磁芯线圈、它的作用是阻止高频信号通过，而让音频信号和直流电通过，使耳机发现声音。图 6-7

（3）可调磁芯线圈 • 在空芯线圈中旋入可调的磁芯组成可调磁芯线圈，它的符号和实物外形如图 6-8 所示。在电视机中频调谐电路中就采用这种可调磁心线圈。当旋动磁芯可微调线圈的电感量，用以调整电视机的中频的频率范围。图 6-8

（4）铁芯线圈 • 在空芯线圈中插入硅钢片组成铁芯线圈，符号和实物外形如图6-8 所示。图6-9 所示电子管收音机、扩音机电路中的L 1 就是选用了铁芯线圈，称它为低频扼流圈。它的作用是用来阻止残余交流电通过，而让直流电通过。一般地，有：CD型铁芯、ED型铁芯、阶梯型铁芯、XCD型铁芯、XED型铁芯、SD型铁芯、OD型铁芯、BKC型铁芯、特种干式高压变压器铁芯、CD型变压器、BKC 、SD三相干式变压器、R型变压器、直插线路板 CD铁芯ED铁芯阶梯铁芯OD铁芯

6.电感线圈的使用常识 大多数的电子元器件，如电阻器、电容器。扬声器等，都是生产部门根据规定的标准和系列进行生产的成品供选用。而电感线圈只有一部分如阻流圈、低频阻流圈，振荡线圈和LG固定电感线圈等是按规定的标准生产出来的产品，绝大多数的电感线圈是非标准件，往往要根据实际的需要，自行制作。由于电感线圈的应用极为广泛，如LC滤波电路、调谐放大电路、振荡电路、均衡电路、去耦电路等等都会用到电感线圈。要想正确地用好线圈，还是一件较复杂的事情。

1)．电感线圈的串、并联 • 每一只电感线圈都具有一定的电感量。如果将两只或两只以上的电感线圈串联起来总电感量是增大的，串联后的总电感量为： • L串L1+L2+L3+L4…… • 线圈并联起来以后总电感量是减小的，并联后的总电感量为： • L并1/(1/L1+1/L2+1/L3+1/L4+……) • 上述的计算公式，是针对每只线圈的磁场各自隔离而不相接触的情况，如果磁场彼此发生接触，就要另作考虑了。

2)．电感线圈的检测 • 在选择和使用电感线圈时，首先要想到线圈的检查测量，而后去判断线圈的质量好坏和优劣。欲准确检测电感线圈的电感量和品质因数Q，一般均需要专门仪器，而且测试方法较为复杂。 • 在实际工作中，一般不进行这种检测，仅进行线圈的通断检查和Q值的大小判断。 • 可先利用万用表电阻档测量线圈的直流电阻，再与原确定的阻值或标称阻值相比较，如果所测阻值比原确定阻值或标称阻值增大许多，甚至指针不动（阻值趋向无穷大）;可判断线圈断线；若所测阻值极小，则判定是严重短路万果局部短路是很难比较出来人这两种情况出现，可以判定此线圈是坏的，不能用。如果检测电阻与原确定的或标称阻值相差不大，可判定此线圈是好的。

在电源滤波器中使用的低频阻流圈，其Q值大小并不太重要，而电感量L的大小却对滤波效果影响较大。要注意，低频阻流圈在使用中，多通过较大直流，为防止磁饱和，其铁芯要求顺插，使其具有较大气隙。为防止线圈与铁芯发生击穿现象，二者之间的绝缘应符合要求。所以，在使用前还应进行线圈与铁芯之间绝缘电阻的检测。具体方法与变压器绝缘电阻的检测方法相同（可参阅变压器的检测）。在电源滤波器中使用的低频阻流圈，其Q值大小并不太重要，而电感量L的大小却对滤波效果影响较大。要注意，低频阻流圈在使用中，多通过较大直流，为防止磁饱和，其铁芯要求顺插，使其具有较大气隙。为防止线圈与铁芯发生击穿现象，二者之间的绝缘应符合要求。所以，在使用前还应进行线圈与铁芯之间绝缘电阻的检测。具体方法与变压器绝缘电阻的检测方法相同（可参阅变压器的检测）。 • 对于高频线圈电感量L由于测试起来更为麻烦，一般都根据在电路使用效果适当调整，以确定其电感量是否合适。 • 对于多个绕组的线圈，还要用万用表检测各绕组之间线圈是否短路；对于具有铁芯和金属屏蔽罩的线圈，要测量其绕组与铁芯或金属屏蔽罩之间是否短路。

3)．绕制线圈的注意事项 • 线圈在实际使用过程中，有相当数量品种的电感线圈是非标准件，都是根据需要有针对性进行绕制。自行绕制时，要注意以下几点： • （1）根据电路需要，选定绕制方法 • 在绕制空心电感线圈时，要依据电路的要求，电感量的大小以及线圈骨架直径的大小，确定绕制方法。间绕式线圈适合在高频和超高频电路中使用，在圈数少于3圈到5圈时，可不用骨架，就能具有较好的特性，Q值较高，可达150－400，稳定性也很高。单层密绕式线圈适用于短波、中波回路中，其Q值可达到150－250，并具有较高的稳定性。 • （2）确保线圈载流量和机械强度，选用适当的导线线圈不宜用过细的导线绕制，以免增加线圈电阻，使Q值降低。同时，导线过细，其载流量和机械强度都较小，容易烧断或碰断线。所以，在确保线圈的载流量和机械强度的前提下，要选用适当的导线绕制。 • （3）绕制线圈抽头应有明显标志 • 带有抽头的线圈应有明显的标志，这样对于安装与维修都很方便。

（4）不同频率特点的线圈，采用不同材料的磁芯（4）不同频率特点的线圈，采用不同材料的磁芯 • 工作频率不同的线圈，有不同的特点。在音频段工作的电感线圈，通常采用硅钢片或坡莫合金为磁芯材料。低频用铁氧体作为磁芯材料，其电感量较大，可高达几亨到几十亨。在几十万赫到几兆赫之间，如中波广播段的线圈，一般采用铁氧体芯，并用多股绝缘线绕制。频率高于几兆赫时，线圈采用高频铁氧体作为磁芯，也常用空心线圈。此情况不宜用多股绝缘线，而宜采用单股粗镀银线绕制。在100MHz以上时，一般已不能用铁氧体芯，只能用空心线圈；如要作微调，可用钢芯。使用于高频电路的阻流圈，除了电感量和额定电流应满足电路的要求外，还必须注意其分布电容不宜过大。

4)．提高线圈的Q值所采取的措施 • 品质因数Q是反映线圈质量的重要参数，提高线圈的Q值，可以说是绕制线圈要注意的重点之一。 • （1）根据工作频率，选用线圈的导线 • （2）选用优质的线圈骨架，减少介质损耗 • （3）选择合理的线圈尺寸，可以减少损耗 • （4）选定合理屏蔽罩的直径 • （5）采用磁芯可使线圈圈数显著减少 • （6）线圈直径适当选大些，利于减小损耗 • （7）减小绕制线圈的分布电容 • 绕制线圈，始终把提高Q值，降低损耗，作为考虑的重点。

5)．线圈使用、安装要注意的问题 • 任何电子设备中的电子元器件安装板，都是经过工程技术人员根据使用的各种元器件的性能特点，精心安排、全面布局、合理设计出来的。线圈的使用安装注意如下问题。 • （1）线圈的安装位置应符合设计要求 • （2）线圈在安装前，要进行外观检查 • （3）线圈在使用过程需要微调的，应考虑微调方法 • （4）使用线圈应注意保持原线圈的电感量 • （5）可调线圈的安装应便于调整

6.应用举例 滤波器电感磁芯的选用用干扰抑制铁氧体做磁芯制作的电感在不同频率下的等效电路是不同的，低频时是一个电感，是一个电阻。电感与电阻有着本质的区别。电感本身并不消耗能量，而仅储存能量，因此，电感会与电路中的电容构成谐振电路，使某些频率上的干扰增强。电阻是要消耗能量的，从实质上减小干扰。制作干扰滤波器中的电感一般不使用开放磁路的磁芯，因为开放磁路不仅会产生漏磁，在电感周围产生较强的磁场，对周围的电路产生干扰。而且，磁路开放的电感还容易感应外界的磁场，降低滤波器的滤波性能。

一、学习要求 1 、掌握电感元件的电路符号、主要参数、型号命名和标识 2 、掌握常用电感线圈的特性及使用方法 二、学习重点 常见电感线圈及其使用