電感器(Inductor)是能夠把電能轉(zhuǎn)化為磁能而存儲起來的元件。電感器的結(jié)構(gòu)類似于變壓器,但只有一個繞組。電感器具有一定的電感,它只阻礙電流的變化。如果電感器在沒有電流通過的狀態(tài)下,電路接通時它將試圖阻礙電流流過它;如果電感器在有電流通過的狀態(tài)下,電路斷開時它將試圖維持電流不變。電感器又稱扼流器、電抗器、動態(tài)電抗器?! ?/p>
電感器結(jié)構(gòu)組成
電感器一般由骨架、繞組、屏蔽罩、封裝材料、磁心或鐵心等組成。
1.骨架
骨架泛指繞制線圈的支架。一些體積較大的固定式電感器或可調(diào)式電感器(如振蕩線圈、阻流圈等),大多數(shù)是將漆包線(或紗包線)環(huán)繞在骨架上,再將磁心或銅心、鐵心等裝入骨架的內(nèi)腔,以提高其電感量。骨架通常是采用塑料、膠木、陶瓷制成,根據(jù)實際需要可以制成不同的形狀:小型電感器(例如色碼電感器)一般不使用骨架,而是直接將漆包線繞在磁心上;空心電感器(也稱脫胎線圈或空心線圈,多用于高頻電路中)不用磁心、骨架和屏蔽罩等,而是先在模具上繞好后再脫去模具,并將線圈各圈之間拉開一定距離。
2.繞組
繞組是指具有規(guī)定功能的一組線圈,它是電感器的基本組成部分。繞組有單層和多層之分。單層繞組又有密繞(繞制時導(dǎo)線一圈挨一圈)和間繞(繞制時每圈導(dǎo)線之間均隔一定的距離)兩種形式,多層繞組有分層平繞、亂繞、蜂房式繞法等多種。
3.磁心與磁棒
磁心與磁棒一般采用鎳鋅鐵氧體(NX系列)或錳鋅鐵氧體(MX系列)等材料,它有“工”字形、柱形、帽形、“E”形、罐形等多種形狀。
4.鐵心
鐵心材料主要有硅鋼片、坡莫合金等,其外形多為“E”型。
5.屏蔽罩
為避免有些電感器在工作時產(chǎn)生的磁場影響其它電路及元器件正常工作,就為其增加了金屬屏幕罩(例如半導(dǎo)體收音機的振蕩線圈等)。采用屏蔽罩的電感器,會增加線圈的損耗,使Q值降低。
6.封裝材料
有些電感器(如色碼電感器、色環(huán)電感器等)繞制好后,用封裝材料將線圈和磁心等密封起來。封裝材料采用塑料或環(huán)氧樹脂等。
電感器工作原理
電感器的工作原理分成兩個部分:給電感器通電后電感器的工作過程,此時電感器由電產(chǎn)生磁場;電感器在交變磁場中的工作過程,此時電感器由磁產(chǎn)生交流電。
關(guān)于電感器的工作原理,東莞晶磁電感主要說明下列幾點:
(1)給線圈中通入交流電流時,在電感器的四周產(chǎn)生交變磁場,這個磁場稱為原磁場。
(2)給電感器通入直流電流時,在電感器四周要產(chǎn)生大小和方向不變的恒定磁場。
電感器特性
電感器的特性與電容器的特性正好相反,它具有阻止交流電通過而讓直流電順利通過的特性。直流信號通過線圈時的電阻就是導(dǎo)線本身的電阻壓降很?。划?dāng)交流信號通過線圈時,線圈兩端將會產(chǎn)生自感電動勢,自感電動勢的方向與外加電壓的方向相反,阻礙交流的通過。
所以電感器的特性是通直流、阻交流,頻率越高,線圈阻抗越大。電感器在電路中經(jīng)常和電容器一起工作,構(gòu)成LC濾波器、LC振蕩器等。另外,人們還利用電感的特性,制造了阻流圈、變壓器、繼電器等。
電感器分類
自感器:
當(dāng)線圈中有電流通過時候,線圈的周圍就會產(chǎn)生磁場。當(dāng)線圈中電流發(fā)生變化時,其周圍的磁場也產(chǎn)生相應(yīng)的變化,此變化的磁場可使線圈自身產(chǎn)生感應(yīng)電動勢(感生電動勢)(電動勢用以表示有源元件理想電源的端電壓),這就是自感。
用導(dǎo)線繞制而成,具有一定匝數(shù),能產(chǎn)生一定自感量或互感量的電子元件,常稱為電感線圈。為增大電感值,提高品質(zhì)因數(shù),縮小體積,常加入鐵磁物質(zhì)制成的鐵芯或磁芯。電感器的基本參數(shù)有電感量、品質(zhì)因數(shù)、固有電容量、穩(wěn)定性、通過的電流和使用頻率等。由單一線圈組成的電感器稱為自感器,它的自感量又稱為自感系數(shù)。
互感器:
兩個電感線圈相互靠近時,一個電感線圈的磁場變化將影響另一個電感線圈,這種影響就是互感?;ジ械拇笮∪Q于電感線圈的自感與兩個電感線圈耦合的程度,利用此原理制成的元件叫做互感器。
電感器作用
電感器在電路中主要起到濾波、振蕩、延遲、陷波等作用,還有篩選信號、過濾噪聲、穩(wěn)定電流及抑制電磁波干擾等作用。
電感器發(fā)展歷程
*原始的電感器是1831年英國邁克爾·法拉第(MichaelFaraday)用以發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的鐵芯線圈。1832年美國的約瑟夫·亨利(JosephHenry)發(fā)表關(guān)于自感應(yīng)現(xiàn)象的論文,人們把電感量的單位稱為亨利,簡稱亨。19世紀(jì)中期,電感器在電報、電話等裝置中得到實際應(yīng)用。1887年德國的海因里?!?shù)婪颉ず掌?HeinrichRudolfHertz),1890年美國尼古拉·特斯拉(NikolaTesla)在實驗中所用的電感器都是非常著名的,分別稱為赫茲線圈和特斯拉線圈。