電感器的工作
我已經解釋了許多關于各種電子電路的文章,其中展示了電感的作用。但到目前為止我還沒有解釋過電感器的正常工作。電感器用于許多模擬電路中,并且還與電容器一起用于形成濾波器電路并因此用于信號處理。它們還可用于開關模式電源(SMPS),振蕩器,發射器,接收器,穩壓器以及過壓保護。
什么是電感?
電感器,也稱為電抗器,簡單地是線圈,其在受到磁場時具有許多電特性。當電流通過它時,產生磁場。即使電源被移除,該磁場也有助于短時間存儲電流。當線圈周圍的磁場坍塌時,電流也會下降。實際上,電感基礎是基于法拉第感應定律。
借助于示例可以進一步解釋電感器的工作原理。
電感符號
電感符號圖
簡單的電感電路
考慮一個由電池和燈泡組成的基本電路。對于此連接,只有兩個輸出。一個是電池連接時燈泡發光,另一個是連接終止時燈泡關閉位置。電路如下所示。
簡單的燈泡電路
現在考慮使用相同的電路,在鐵棒周圍有一圈線圈,并且在燈泡兩端給出線圈的末端。還要連接一個開關,如下圖所示。
帶電池燈泡的電感器
當開關關閉時,燈泡不會像普通的昏暗燈一樣發光,而是從明亮變為昏暗。一旦開關打開,燈泡就會從非常明亮轉變為關閉。如您所見,這與之前解釋的連接非常不同。這種奇怪的行為是因為電感器。當開關閉合時,電流開始從電池流到線圈。因此,線圈開始產生磁場。在此期間,線圈抑制電流。一旦建立磁場,就只有正常的電流流過電線。這就是為什么燈泡從明亮變為暗淡的原因。當開關打開時,線圈周圍會有一個短暫的磁場,使線圈中的電流保持穩定。一旦田地死亡,電流也停止了。這就是為什么從明亮的燈光突然轉變為關閉的原因。
因此,電感器的兩個重要注意事項可以歸結為:
1. 電感器用于在其可用磁場中存儲能量。
2. 電感器可抵抗流過它的電流量的任何變化。
電感的值稱為電感,在Henries中測量。它實際上是電感單位。
1亨利= 1韋伯/ 1安培
電感器的容量
主要有四個因素取決于電感器的容量。他們是
1. 電感隨著線圈數量的增加而增加,隨著線圈數量的減少而減小。
2. 電感隨著線圈橫截面積的增加而增加,并且隨著橫截面積的減小而減小。
3. 電感隨著線圈的重疊或變窄而增加,反之亦然。
4. 電感取決于線圈纏繞的材料(核心)。
如何制作電感?
要制造一個我們主要需要的電感器
一圈導電材料(主要是銅)。
核心(空氣,鐵磁材料,亞鐵磁材料)
線圈必須纏繞在鐵芯上。電感高度依賴于核心。當磁場增加時,電感也增加。為此,核心材料必須具有比空氣更高的滲透性。對于變壓器,使用低頻電感器。對于它們的結構,芯部用電工鋼層壓以防止渦流。軟鐵氧體廣泛用于音頻以上的磁芯,因為它們不會導致普通鐵合金在高頻下產生大的能量損失。通過以螺旋圖案布置跡線,可以在PCB上容易地蝕刻具有小電感的電感。它們也可以使用與晶體管相同的工藝在IC上制造。
要了解有關電感器的更多信息并找到正確的電感值,請單擊下面的鏈接。
看一看:技術工程師為您介紹電感單位的由來-大小區分-作用及封裝
電感器線圈的類型及作用
在電感器中使用了許多類型的線圈。他們之中有一些是
空芯線圈
所有纏繞在非磁性材料中的線圈,如塑料,陶瓷和繞組內部都有空氣的線圈稱為空心線圈。雖然它們具有非常低的電感值,但它們可以用于高頻應用,因為它們不具有任何磁芯損耗,因為不存在鐵磁材料。對于高頻,它們必須在單層繞組上制造。空心線圈有時會受到麥克風的影響,這會導致電感值的變化。如果它們牢固地支撐在塑料或陶瓷基座上,則可以減少這種情況。
鐵磁芯線圈
核心由鐵磁材料或亞鐵磁材料制成。雖然這極大地有助于增加電感,但也存在一些與之相關的損耗。通過使用諸如鐵的材料作為核心,磁導率在很大程度上增加,從而增加磁場。
這種材料的損失是
核心損失
在鐵磁電感器中,當電流一次通過時,在其磁芯中產生時變磁場,導致熱量形式的能量損失。這與其他三個參數相關聯。它們是渦流損耗,非線性和磁滯損耗。
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