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新聞詳情

線(xiàn)圈中鐵芯的作用_帶鐵芯的電感線(xiàn)圈原理

2018-04-28

  電感線(xiàn)圈定義

  電感線(xiàn)圈是由導(dǎo)線(xiàn)一圈靠一圈地繞在絕緣管上,導(dǎo)線(xiàn)彼此互相絕緣,而絕緣管可以是空心的,也可以包含鐵芯或磁粉芯,簡(jiǎn)稱(chēng)電感。用L表示,單位有亨利(H)、毫亨利 (mH)、微亨利(uH),1H=10^3mH=10^6uH。

  濾波作用,因?yàn)殚_(kāi)關(guān)電源利用的鐵粉芯是PWM都是百K級(jí)的頻率,而且是開(kāi)關(guān)狀態(tài)產(chǎn)生高次諧波干擾,高次諧波干擾對(duì)電網(wǎng)和電路都是污染,因此要濾掉,利用電感的通低頻隔高頻和電容的通高頻隔低頻濾掉高次諧波,因此要在開(kāi)關(guān)電源中串入電感,并上電容,電感等效電阻Rl=2*PI*f*L,電容等效電阻Rc=1/(2*PI*f*C),一般取電感10-50mH(前提是電感不能磁飽和),電容取0.047uF,0.1uF等,假設(shè)電感取10mH,電容取0.1uF,則對(duì)于1MHz的鐵硅磁環(huán)諧波干擾,電感Rl=2*3.14*1Meg*10mH=62.8Kohm,電容Rc=1/(2*3.14*1Meg*0.1uF)=1.59ohm。顯然,高頻信號(hào)經(jīng)過(guò)電感后會(huì)產(chǎn)生很大的壓降,通過(guò)電容旁路到地,從而濾掉兩方面的雜波,一個(gè)是來(lái)自電源電路,一個(gè)是來(lái)自電力網(wǎng)。

  電感是利用電磁感應(yīng)的原理進(jìn)行工作的。當(dāng)有電流流過(guò)一根導(dǎo)線(xiàn)時(shí),就會(huì)在這根導(dǎo)線(xiàn)的周?chē)a(chǎn)生一定的電磁場(chǎng),而這個(gè)電磁場(chǎng)的導(dǎo)線(xiàn)本身又會(huì)對(duì)處在這個(gè)電磁場(chǎng)范圍內(nèi)的導(dǎo)線(xiàn)發(fā)生感應(yīng)作用。對(duì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)的導(dǎo)線(xiàn)本身發(fā)生的作用,叫做“自感”;對(duì)處在這個(gè)電磁場(chǎng)范圍的其他導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的作用,叫做“互感”。

  電感線(xiàn)圈的電特性和電容器相反,“阻高頻,通低頻”。也就是說(shuō)高頻信號(hào)通過(guò)電感線(xiàn)圈時(shí)會(huì)遇到很大的阻力,很難通過(guò);而對(duì)低頻信號(hào)通過(guò)它時(shí)所呈現(xiàn)的阻力則比較小,即低頻信號(hào)可以較容易的通過(guò)它。電感線(xiàn)圈對(duì)直流電的電阻幾乎為零。

  電阻,電容和電感,他們對(duì)于電路中電信號(hào)的流動(dòng)都會(huì)呈現(xiàn)一定的阻力,這種阻力我們稱(chēng)之為“阻抗”電感線(xiàn)圈對(duì)電流信號(hào)所呈現(xiàn)的阻抗利用的是線(xiàn)圈的自感。電感線(xiàn)圈有時(shí)我們把它簡(jiǎn)稱(chēng)為“電感”或“線(xiàn)圈”,用字母“L”表示。繞制電感線(xiàn)圈時(shí),所繞的線(xiàn)圈的圈數(shù)我們一般把它稱(chēng)為線(xiàn)圈的“匝數(shù)”。

  電感線(xiàn)圈的性能指標(biāo)主要就是電感量的大小。另外,繞制電感線(xiàn)圈的導(dǎo)線(xiàn)一般來(lái)說(shuō)總具有一定的電阻,通常這個(gè)電阻是很小的,可以忽略不記。但當(dāng)在一些電路中流過(guò)的電流很大時(shí)線(xiàn)圈的這個(gè)很小的電阻就不能忽略了,因?yàn)楹艽蟮木€(xiàn)圈會(huì)在這個(gè)線(xiàn)圈上消耗功率,引起線(xiàn)圈發(fā)熱甚至燒壞,所以有些時(shí)候還要考慮線(xiàn)圈能承受的電功率。

  線(xiàn)圈中鐵芯的作用

  線(xiàn)圈加鐵芯的作用是增加磁場(chǎng)強(qiáng)度,鐵芯把線(xiàn)圈周?chē)拇帕€(xiàn)都集中,從鐵芯中流通。去掉鐵芯,線(xiàn)圈間的磁感應(yīng)就會(huì)變小。磁路與電路一樣總要找磁阻(電阻)小的地方走。鐵芯比空氣的磁阻小很多,所以磁通都從鐵心走。

  當(dāng)在通電螺線(xiàn)管內(nèi)部插入鐵芯后鐵芯被通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)磁化。磁化后的鐵芯也變成了一個(gè)磁體,這樣由于兩個(gè)磁場(chǎng)互相疊加,從而使螺線(xiàn)管的磁性大大增強(qiáng)。為了使電磁鐵的磁性更強(qiáng),通常將鐵芯制成蹄形。

  但要注意蹄形鐵芯上線(xiàn)圈的繞向相反,一邊順時(shí)針,另一邊必須逆時(shí)針。如果繞向相同,兩線(xiàn)圈對(duì)鐵芯的磁化作用將相互抵消,使鐵芯不顯磁性。電磁鐵的鐵芯用軟鐵制做而不能用鋼制做。否則鋼一旦被磁化后將長(zhǎng)期保持磁性而不能退磁,則其磁性的強(qiáng)弱就不能用電流的大小來(lái)控制而失去電磁鐵應(yīng)有的優(yōu)點(diǎn)。

  帶鐵芯的電感線(xiàn)圈原理

  電感是導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)通過(guò)交流電流時(shí),在導(dǎo)線(xiàn)的內(nèi)部及其周?chē)a(chǎn)生交變磁通,導(dǎo)線(xiàn)的磁通量與生產(chǎn)此磁通的電流之比。

  當(dāng)電感中通過(guò)直流電流時(shí),其周?chē)怀尸F(xiàn)固定的磁力線(xiàn),不隨時(shí)間而變化;可是當(dāng)在線(xiàn)圈中通過(guò)交流電流時(shí),其周?chē)鷮⒊尸F(xiàn)出隨時(shí)間而變化的磁力線(xiàn)。根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律——磁生電來(lái)分析,變化的磁力線(xiàn)在線(xiàn)圈兩端會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),此感應(yīng)電勢(shì)相當(dāng)于一個(gè)“新電源“。當(dāng)形成閉合回路時(shí),此感應(yīng)電勢(shì)就要產(chǎn)生感應(yīng)電流。由楞次定律知道感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁力線(xiàn)總量要力圖阻止原來(lái)磁力線(xiàn)的變化的。由于原來(lái)磁力線(xiàn)變化來(lái)源于外加交變電源的變化,故從客觀效果看,電感線(xiàn)圈有阻止交流電路中電流變化的特性。電感線(xiàn)圈有與力學(xué)中的慣性相類(lèi)似的特性,在電學(xué)上取名為“自感應(yīng)“,通常在拉開(kāi)閘刀開(kāi)關(guān)或接通閘刀開(kāi)關(guān)的瞬間,會(huì)發(fā)生火花,這就是自感現(xiàn)象產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢(shì)所造成的。

  總之,當(dāng)電感線(xiàn)圈接到交流電源上時(shí),線(xiàn)圈內(nèi)部的磁力線(xiàn)將隨電流的交變而時(shí)刻在變化著,致使線(xiàn)圈不斷產(chǎn)生電磁感應(yīng)。這種因線(xiàn)圈本身電流的變化而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) ,稱(chēng)為“自感電動(dòng)勢(shì)”。

  由此可見(jiàn),電感量只是一個(gè)與線(xiàn)圈的圈數(shù)、大小形狀和介質(zhì)有關(guān)的一個(gè)參量,它是電感線(xiàn)圈慣性的量度而與外加電流無(wú)關(guān)。

  線(xiàn)圈中鐵芯的作用_帶鐵芯的電感線(xiàn)圈原理

  電感在使用過(guò)程中要注意的事項(xiàng)

  1、電感使用的場(chǎng)合

  潮濕與干燥、環(huán)境溫度的高低、高頻或低頻環(huán)境、要讓電感表現(xiàn)的是感性,還是阻抗特性等,都要注意。

  2、電感的頻率特性

  在低頻時(shí),電感一般呈現(xiàn)電感特性,既只起蓄能,濾高頻的特性。

  但在高頻時(shí),它的阻抗特性表現(xiàn)的很明顯。有耗能發(fā)熱,感性效應(yīng)降低等現(xiàn)象。不同的電感的高頻特性都不一樣。

  常用電感線(xiàn)圈盤(pán)點(diǎn)

  1、單層線(xiàn)圈

  單層線(xiàn)圈是用絕緣導(dǎo)線(xiàn)一圈挨一圈地繞在紙筒或膠木骨架上。如晶體管收音機(jī)中波天線(xiàn)線(xiàn)圈。

  2、蜂房式線(xiàn)圈

  如果所繞制的線(xiàn)圈,其平面不與旋轉(zhuǎn)面平行,而是相交成一定的角度,這種線(xiàn)圈稱(chēng)為蜂房式線(xiàn)圈。而其旋轉(zhuǎn)一周,導(dǎo)線(xiàn)來(lái)回彎折的次數(shù),常稱(chēng)為折點(diǎn)數(shù)。蜂房式繞法的優(yōu)點(diǎn)是體積小,分布電容小,而且電感量大。蜂房式線(xiàn)圈都是利用蜂房繞線(xiàn)機(jī)來(lái)繞制,折點(diǎn)越多,分布電容越小

  3、鐵氧體磁芯和鐵粉芯線(xiàn)圈

  線(xiàn)圈的電感量大小與有無(wú)磁芯有關(guān)。在空芯線(xiàn)圈中插入鐵氧體磁芯,可增加電感量和提高線(xiàn)圈的品質(zhì)因素。

  4、銅芯線(xiàn)圈

  銅芯線(xiàn)圈在超短波范圍應(yīng)用較多,利用旋動(dòng)銅芯在線(xiàn)圈中的位置來(lái)改變電感量,這種調(diào)整比較方便、耐用。

  5、色碼電感線(xiàn)圈

  是一種高頻電感線(xiàn)圈,它是在磁芯上繞上一些漆包線(xiàn)后再用環(huán)氧樹(shù)脂或塑料封裝而成。它的工作頻率為10KHz至200MHz,電感量一般在0.1uH到3300uH之間。色碼電感器是具有固定電感量的電感器,其電感量標(biāo)志方法同電阻一樣以色環(huán)來(lái)標(biāo)記。其單位為uH。

  6、阻流圈(扼流圈)

  限制交流電通過(guò)的線(xiàn)圈稱(chēng)阻流圈,分高頻阻流圈和低頻阻流圈。

  7、偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈

  偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈是電視機(jī)掃描電路輸出級(jí)的負(fù)載,偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈要求:偏轉(zhuǎn)靈敏度高、磁場(chǎng)均勻、Q值高、體積小、價(jià)格低。

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