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一組漫畫告訴你何謂電感器 它的作用是什么

t1PS_TechSugar ? 作者:電子發(fā)燒友網(wǎng) ? 2019-03-09 10:50 ? 次閱讀

電感的作用:

1、濾波,因?yàn)樗型ㄖ绷鞲艚涣鞯奶匦裕钥梢栽谥谱鞯臅r(shí)候設(shè)定一定的參數(shù)從而達(dá)到濾除不想要的電信號(hào)。

2、震蕩電路 一般在射頻部分用的多

3、抗干擾

4、開關(guān)電源電路,儲(chǔ)能。

物理學(xué)告訴我們,磁芯內(nèi)部微觀上包含很多的磁疇(Magnetic Domain),它可以理解為非常小的磁鐵,每一個(gè)小小的磁疇都會(huì)產(chǎn)生一定的磁場(chǎng)。在磁芯未曾被磁化時(shí),由于內(nèi)部磁疇的排列方向雜亂無章,磁疇產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消,因此整個(gè)磁芯對(duì)外不顯磁性,如下圖所示:

當(dāng)我們對(duì)纏線在磁芯體的線圈施加電流時(shí),線圈將會(huì)產(chǎn)生一定的磁場(chǎng)強(qiáng)度 H(也稱為磁化場(chǎng))磁場(chǎng)強(qiáng)度與電流的大小成正比關(guān)系,如下圖所示:

注意:電路中這里對(duì)線圈施加的是恒流源,而不是電壓源。

這個(gè)磁化場(chǎng) H 將對(duì)磁芯中的每一個(gè)磁疇施加一個(gè)磁力矩,使這些磁疇在宏觀上轉(zhuǎn)向磁 場(chǎng)方向排列起來,這樣磁芯整體會(huì)對(duì)外顯磁性,如下圖所示:

在這個(gè)過程中可以認(rèn)為:磁疇在磁化場(chǎng)的作用下做功,也就是將磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁力矩保存起來,而表現(xiàn)的形式就是磁場(chǎng)強(qiáng)度B。

在外部磁化場(chǎng)撤消的瞬間,磁芯本身對(duì)外是有磁場(chǎng)的,但很快磁疇因本身的方向恢復(fù)而釋放磁力矩,在這個(gè)過程中,磁芯對(duì)外的磁場(chǎng)將從大到小變化,如果磁芯周圍有線圈的話,就會(huì)由于磁通量變化而在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(線圈切割磁力線)如果線圈有閉合回路的話,就會(huì)產(chǎn)生回路電流,如下圖所示:

此時(shí)磁芯內(nèi)部的磁疇如下圖所示:

這樣就有下敘所述的能量轉(zhuǎn)換:

這種磁力矩與彈簧的彈力是相似(與機(jī)械鐘表中的發(fā)條更接近一些),當(dāng)彈簧因外力被壓迫后(相當(dāng)于磁芯被磁化),彈簧的彈性勢(shì)能增加(相當(dāng)于磁芯 的磁力矩增加,也就是磁芯儲(chǔ)能增加),如下圖所示:

當(dāng)壓迫彈簧的外力撤消后,彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能對(duì)外做功,同樣的道理,磁力矩在變化的過程中產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),也可以對(duì)處于磁場(chǎng)中的導(dǎo)線或線圈做功,如下圖所示:

因此,磁芯的體積越大,則內(nèi)部的磁疇越多,則相同類型的磁芯材料能夠存儲(chǔ)的能量越多,這就解釋了為什么功率越大的變壓器需要體積更大的磁芯。

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(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(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(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)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(huì)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。

電感生產(chǎn)流程

漫畫部分出自TDK資料《TDK電感器抗干擾元器件指南》

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原文標(biāo)題:【漫畫】到底什么是電感?

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