電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)：電感

　　電感：當(dāng)線圈通過電流后，在線圈中形成磁場感應(yīng)，感應(yīng)磁場又會產(chǎn)生感應(yīng)電流來抵制通過線圈中的電流。我們把這種電流與線圈的相互作用關(guān)系稱其為電的感抗，也就是電感，單位是“亨利”（H）。

　　電感線圈是由導(dǎo)線一圈靠一圈地繞在絕緣管上，導(dǎo)線彼此互相絕緣，而絕緣管可以是空心的，也可以包含鐵芯或磁粉芯，簡稱電感。用L 表示，單位有亨利（H）、毫亨利 （mH）、微亨利（uH），1H=10^3mH=10^6uH。

　　一、電感器的作用與電路圖形符號

　?。ㄒ唬╇姼衅鞯碾娐穲D形符號

　　電感器是用漆包線、紗包線或塑皮線等在絕緣骨架或磁心、鐵心上繞制成的一組串聯(lián)的同軸線匝，它在電路中用字母“L”表示，上圖是其電路圖形符號，下圖是實(shí)物圖。

　　（二）電感器的作用

　　電感器的主要作用是對交流信號進(jìn)行隔離、濾波或與電容器、電阻器等組成諧

　　二、電感器的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

　　電感器一般由骨架、繞組、屏蔽罩、封裝材料、磁芯或鐵芯等組成。

　　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，再將磁芯或銅芯、銅芯等裝入骨架的內(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(shí)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芯上。

　　空心電感器（也稱脫胎線圈或空心線圈，多用于高頻電路中）不用磁芯、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(shí)導(dǎo)線一圈挨一圈）和間繞（繞制時(shí)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．磁芯與磁棒 磁芯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，如右圖所示。

　　4．鐵芯 鐵芯材料主要有硅鋼片、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(shí)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(jī)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芯等密封起來。封裝材料采用塑料或環(huán)氧樹脂等。

　　三、電感器的種類

　　按結(jié)構(gòu)分類

　　電感器按其結(jié)構(gòu)的不同可分為線繞式電感器和非線繞式電感器（多層片狀、印刷電感等），還可分為固定式電感器和可調(diào)式電感器。

　　按貼裝方式分：有貼片式電感器，插件式電感器。同時(shí)對電感器有外部屏蔽的成為屏蔽電感器，線圈裸露點(diǎn)一般稱為非屏蔽電感器。固定式電感器又分為空心電感器、磁芯電感器、鐵心電感器等，根據(jù)其結(jié)構(gòu)外形和引腳方式還可分為立式同向引腳電感器、臥式軸向引腳電感器、大中型電感器、小巧玲瓏型電感器和片狀電感器等。

　　可調(diào)式電感器又分為磁心可調(diào)電感器、銅心可調(diào)電感器、滑動(dòng)接點(diǎn)可調(diào)電感器、串聯(lián)互感可調(diào)電感器和多抽頭可調(diào)電感器。

　　按工作頻率分類

　　電感按工作頻率可分為高頻電感器、中頻電感器和低頻電感器。

　　空心電感器、磁心電感器和銅心電感器一般為中頻或高頻電感器，而鐵心電感器多數(shù)為低頻電感器。

　　按用途分類

　　電感器按用途可分為振蕩電感器、校正電感器、顯像管偏轉(zhuǎn)電感器、阻流電感器、濾波電感器、隔離電感電感器、被償電感器等。

振蕩電感器又分為電視機(jī)行振蕩線圈、東西枕形校正線圈等。

　　顯像管偏轉(zhuǎn)電感器分為行偏轉(zhuǎn)線圈和場偏轉(zhuǎn)線圈。

　　阻流電感器（也稱阻流圈）分為高頻阻流圈、低頻阻流圈、電子鎮(zhèn)流器用阻流圈、電視機(jī)行頻阻流圈和電視機(jī)場頻阻流圈等。

　　濾波電感器分為電源（工頻）濾波電感器和高頻濾波電感器等。

　　四、電感線圈的主要特性參數(shù)

　　電感器的主要參數(shù)有電感量、允許偏差、品質(zhì)因數(shù)、分布電容及額定電流等。

　　1、電感量 L

　　電感量也稱自感系數(shù)，是表示電感器產(chǎn)生自感應(yīng)能力的一個(gè)物理量。

環(huán)形電感電感量L 表示線圈本身固有特性，與電流大小無關(guān)。除專門的電感線圈（色碼電感）外，電感量一般不專門標(biāo)注在線圈上，而以特定的名稱標(biāo)注。

　　電感器電感量的大小，主要取決于線圈的圈數(shù)（匝數(shù)）、繞制方式、有無磁心及磁心的材料等等。通常，線圈圈數(shù)越多、繞制的線圈越密集，電感量就越大。有磁心的線圈比無磁心的線圈電感量大；磁心導(dǎo)磁率越大的線圈，電感量也越大。

　　電感量的基本單位是亨利（簡稱亨），用字母“H”表示。常用的單位還有毫亨（mH）和微亨（μH），它們之間的關(guān)系是：

　　1H=1000mH

　　1mH=1000μH

　　2、感抗 XL

　　電感線圈對交流電流阻礙作用的大小稱感抗XL，單位是歐姆。它與電感量L 和交流電頻率f 的關(guān)系為XL=2πfL

　　3、允許偏差

　　允許偏差是指電感器上標(biāo)稱的電感量與實(shí)際電感的允許誤差值。

　　一般用于振蕩或?yàn)V波等電路中的電感器要求精度較高，允許偏差為±0.2%~±0.5%；而用于耦合、高頻阻流等線圈的精度要求不高；允許偏差為±10%~15%。

　　4、品質(zhì)因素 Q

　　品質(zhì)因素Q 是表示線圈質(zhì)量的一個(gè)物理量，Q 為感抗XL 與其等效的電阻的比值，即：Q=XL/R。 線圈的Q 值愈高，回路的損耗愈小。線圈的Q 值與導(dǎo)線的直流電阻，骨架的介質(zhì)損耗，屏蔽罩或鐵芯引起的損耗，高頻趨膚效應(yīng)的影響等因素有關(guān)。線圈的Q 值通常為幾十到幾百。

　　5、分布電容

　　線圈的匝與匝間、線圈與屏蔽罩間、線圈與底版間存在的電容被稱為分布電容。分布電容的存在使線圈的 Q 值減小，穩(wěn)定性變差，因而線圈的分布電容越小越好。

　　6、額定電流

　　額定電流是指電感器有正常工作時(shí)反允許通過的最大電流值。若工作電流超過額定電流，則電感器就會因發(fā)熱而使性能參數(shù)發(fā)生改變，甚至還會因過流而燒毀。

環(huán)形電感

　　五、常用線圈

　　1、單層線圈

　　單層線圈是用絕緣導(dǎo)線一圈挨一圈地繞在紙筒或膠木骨架上。如晶體管收音機(jī)中波天線線圈。

　　2、蜂房式線圈

　　如果所繞制的線圈，其平面不與旋轉(zhuǎn)面平行，而是相交成一定的角度，這種線圈稱為蜂房式線圈。而其旋轉(zhuǎn)一周，導(dǎo)線來回彎折的次數(shù)，常稱為折點(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。蜂房式線圈都是利用蜂房繞線機(jī)來繞制，折點(diǎn)越多，分布電容越小

　　3、鐵氧體磁芯和