電感在電路中常用L表示,單位:亨利(H),千基。
符號:L、FB、TF、B、BD、CHOK、COK。
1 母雞 (H) = 1000 毫亨 (mH)
1 毫亨 (mH) = 1000 微亨 (uH)
象征
添加磁鐵或鐵芯會增加電感。
分類
1、空芯電感:空芯線圈。
2、磁芯電感:用于電源變壓器、扼流圈等。
3、貼片電感、保險電感等。
等效電路
電感線圈采用銅線繞制,等效電路如圖所示。
寄生電阻RS由繞線電阻、引腳串聯電阻和磁芯損耗電阻三部分組成。 繞線電阻與線徑、長度、銅線電阻率有關; 引腳電阻與引腳的長度和粗細有關; 磁芯損耗電阻與磁芯材料特性有關。 顯然,磁芯損耗電阻還與工作頻率有關。 寄生電容C主要是繞制線圈之間的雜散電容(PF級),與繞制工藝有關。
等效導納
顯然:
(1)當角頻率ω(頻率f)小時,呈感性。
(2)當角頻率ω等于ω0時,導納Y的虛部為0,表現為電阻,即發生諧振。 設導納Y的虛部為0,可得諧振角頻率ω0
(3)當角頻率ω>ω0時,為容性。
實際線圈電抗Z特性與理想電感L有很大差異。當頻率f接近f0時,寄生電容C的影響
它不容忽視。 當頻率f=f0時,為阻性; 當頻率f>f0時,呈電容性,失去電感特性。 因此,為了使線圈在電路中接近理想的電感特性,最大工作頻率f一般取1/2f0
例如線圈電感1=10mH,寄生電阻Rs,=100Q,寄生電容C=2pF,則諧振頻率f0=1/(2π根LC)=1。,Q=ω0L/RS≈71
在濾波電路中,電感線圈引線不宜過長。 引線寄生電感有利于濾波,但引線寄生電阻會消耗額外的功率。
特征
1、能量轉換、傳輸和存儲:電感器也是一種能量存儲元件。 它可以將電能轉化為磁能并儲存起來,也可以將磁能轉化為電能并釋放出來。 (目前我們使用的電感有兩種:電感線圈和片式電感)
2、通低頻、阻高頻:頻率越低,電感產生的感抗越小,更容易通過。 頻率越高,電感產生的感抗越大,阻礙也越強。
3、扼流:當通過電感線圈的電流變化時,電感線圈會產生感應電動勢。 這種感應電動勢的方向總是阻礙電流的變化。
A、如果流過電感的電流呈增大趨勢,則電感會產生上正下負的感應電動勢,阻礙電流的增長。
B、如果流經電感的電流呈下降趨勢,則電感會產生上負下正的感應電動勢,阻礙電流的減弱。
所以電感具有恒定的作用。
補充說明:第二點,簡單來說,當電流通過線圈時,線圈中會形成感應電磁場,感應電磁場會在線圈中產生感應電流,以抵抗通過線圈的電流。 因此,我們把電流與線圈之間的這種相互作用稱為電感抗,也就是電路中的電感。 只要電流變化(包括交流電和脈沖),就會產生電感和感抗。
影響
1. 過濾
2. 振蕩
3. 延遲
4.缺口
5. 儲能
意象:“通直流,阻交流”; 能量轉換、能量轉移; 能量存儲(間接存儲)
檢測
常見故障:電阻值增大、斷路。
好壞判斷: 1、將萬用表置于蜂鳴器位置r與c并聯電阻如何計算r與c并聯電阻如何計算,不分正負極,測量電感的2個端子,蜂鳴器會響。 (補充說明:當數字萬用表在0.03以下時,電阻值絕對為0。如果超過0.03,有的會發出嘟嘟聲,但電阻值并不是絕對為0。)
2、注意電感的精確值。 如果符合電路要求就好了。
范圍
電感器的主要參數包括電感量、允許偏差、品質因數、分布電容和額定電流。
相關概念
反抗
電感器的感抗為
自我感覺
當電流通過線圈時,線圈周圍會產生磁場。 當線圈中的電流發生變化時,其周圍的磁場也會發生相應的變化。 這種變化的磁場可以使線圈本身產生感應電動勢(感應電動勢)(電動勢用來表示有源元件理想電源的端電壓)。 這就是自我感覺。
互感
當兩個感應線圈彼此靠近時,一個感應線圈的磁場變化會影響另一個感應線圈。 這種效應稱為互感。 互感的大小取決于電感線圈的自感與兩個電感線圈之間的耦合程度。 利用這一原理制成的元件稱為互感器。
典型電路 LC濾波電路
相當于在原來的濾波電容電路上增加了一個電感。
在直流等效電路中,電感呈現通路并產生很小的壓降,比電阻對直流信號有更好的影響; 在交流等效電路中,電感呈現較大的阻抗,因此相對于電容的容抗很大,因此其分壓電路對交流信號的衰減效果較好;
LC濾波器一般由濾波電容、電抗器和電阻適當組合而成,與諧波源并聯。 除了濾波之外,還考慮到無功補償的需要。
LC濾波器按功能分為LC低通濾波器、LC帶通濾波器、LC高通濾波器、LC全通濾波器、LC帶阻濾波器。
在電子電路中,電感線圈對交流電流有限制作用。 根據電感感抗公式XL=2πfL可知,電感L越大,頻率f越高,感抗也越大。 因此,電感線圈具有通過低頻、阻擋高頻的功能。 這就是電感的濾波原理。
RLC諧振電路
分為RLC串聯諧振電路和RLC并聯諧振電路
共振條件:X=WL-1/WC=0。
說明:電感L和電容C串聯組成的諧振電路稱為串聯諧振電路。 其中,R為電路總電阻,即R=RL+RC,RL和RC分別為電感分量和電容分量的電阻; Us是電壓源電壓,ω是電源角頻率。 其中X=WL-1/WC。 因此,Z的模數和幅角分別為X=WL-1/WC=0時,即φ=0,即XL與XC相同。
現象:諧振的現象是電流增大,電壓減小。 越靠近諧振中心,電流表、電壓表、功率表的旋轉變化越快。 但與短路不同的是,不會出現零序。
RLC串聯諧振:
RLC并聯諧振:
串聯諧振與并聯諧振的區別:
串聯諧振的特點是:電路是純阻性的,電源、電壓、電流同相,電抗比高壓大很多倍,所以串聯諧振也叫電壓諧振。
并聯諧振:在電阻、電容、電感并聯電路中,電路端電壓與總電流同相的現象稱為并聯諧振。 其特點是:并聯諧振是完全補償,電源不需要提供無功功率。 提供電阻器所需的有功功率。 諧振時,電路的總電流最小,支路電流往往大于電路中的總電流。 因此,并聯諧振也稱為電流諧振。
1.負載電路
串聯諧振:對電源表現出低阻抗,需要電壓源供電。
并聯諧振:對電源呈現高阻抗,需要電流源供電。 直流電源末端需串聯一個大型電抗器。
2、輸出電壓
串聯諧振:輸入電壓恒定,輸出電壓為矩形波,輸出電流近似為正弦波。
并聯諧振:輸入電流恒定,輸出電壓近似正弦波,輸出電流為矩形波。
3、換向方向
串聯諧振:晶閘管中的電流過零后發生換相。
并聯諧振:在諧振電容器上的電壓過零之前進行換相。
4、電源類型
串聯諧振:恒壓源供電。 為了防止諧振的上下橋臂晶閘管同時導通,造成電源短路,換相時必須先關斷電源,然后再導通。
并聯諧振:由恒流源供電。 為了避免濾波電抗Ld上產生較大的感應電勢,電流必須是連續的。
5、工作頻率
串聯諧振:工作頻率必須低于負載電路的固有振蕩頻率。
并聯共振:掃描頻率可自動調諧或手動搜索。