电感在电路中常用L表示,单位:亨利(H),千基。
符号:L、FB、TF、B、BD、CHOK、COK。
1 母鸡 (H) = 1000 毫亨 (mH)
1 毫亨 (mH) = 1000 微亨 (uH)
象征
添加磁铁或铁芯会增加电感。
分类
1、空芯电感:空芯线圈。
2、磁芯电感:用于电源变压器、扼流圈等。
3、贴片电感、保险电感等。
等效电路
电感线圈采用铜线绕制,等效电路如图所示。
寄生电阻RS由绕线电阻、引脚串联电阻和磁芯损耗电阻三部分组成。 绕线电阻与线径、长度、铜线电阻率有关; 引脚电阻与引脚的长度和粗细有关; 磁芯损耗电阻与磁芯材料特性有关。 显然,磁芯损耗电阻还与工作频率有关。 寄生电容C主要是绕制线圈之间的杂散电容(PF级),与绕制工艺有关。
等效导纳
显然:
(1)当角频率ω(频率f)小时,呈感性。
(2)当角频率ω等于ω0时,导纳Y的虚部为0,表现为电阻,即发生谐振。 设导纳Y的虚部为0,可得谐振角频率ω0
(3)当角频率ω>ω0时,为容性。
实际线圈电抗Z特性与理想电感L有很大差异。当频率f接近f0时,寄生电容C的影响
它不容忽视。 当频率f=f0时,为阻性; 当频率f>f0时,呈电容性,失去电感特性。 因此,为了使线圈在电路中接近理想的电感特性,最大工作频率f一般取1/2f0
例如线圈电感1=10mH,寄生电阻Rs,=100Q,寄生电容C=2pF,则谐振频率f0=1/(2π根LC)=1。,Q=ω0L/RS≈71
在滤波电路中,电感线圈引线不宜过长。 引线寄生电感有利于滤波,但引线寄生电阻会消耗额外的功率。
特征
1、能量转换、传输和存储:电感器也是一种能量存储元件。 它可以将电能转化为磁能并储存起来,也可以将磁能转化为电能并释放出来。 (目前我们使用的电感有两种:电感线圈和片式电感)
2、通低频、阻高频:频率越低,电感产生的感抗越小,更容易通过。 频率越高,电感产生的感抗越大,阻碍也越强。
3、扼流:当通过电感线圈的电流变化时,电感线圈会产生感应电动势。 这种感应电动势的方向总是阻碍电流的变化。
A、如果流过电感的电流呈增大趋势,则电感会产生上正下负的感应电动势,阻碍电流的增长。
B、如果流经电感的电流呈下降趋势,则电感会产生上负下正的感应电动势,阻碍电流的减弱。
所以电感具有恒定的作用。
补充说明:第二点,简单来说,当电流通过线圈时,线圈中会形成感应电磁场,感应电磁场会在线圈中产生感应电流,以抵抗通过线圈的电流。 因此,我们把电流与线圈之间的这种相互作用称为电感抗,也就是电路中的电感。 只要电流变化(包括交流电和脉冲),就会产生电感和感抗。
影响
1. 过滤
2. 振荡
3. 延迟
4.缺口
5. 储能
意象:“通直流,阻交流”; 能量转换、能量转移; 能量存储(间接存储)
检测
常见故障:电阻值增大、断路。
好坏判断: 1、将万用表置于蜂鸣器位置r与c并联电阻如何计算r与c并联电阻如何计算,不分正负极,测量电感的2个端子,蜂鸣器会响。 (补充说明:当数字万用表在0.03以下时,电阻值绝对为0。如果超过0.03,有的会发出嘟嘟声,但电阻值并不是绝对为0。)
2、注意电感的精确值。 如果符合电路要求就好了。
范围
电感器的主要参数包括电感量、允许偏差、品质因数、分布电容和额定电流。
相关概念
反抗
电感器的感抗为
自我感觉
当电流通过线圈时,线圈周围会产生磁场。 当线圈中的电流发生变化时,其周围的磁场也会发生相应的变化。 这种变化的磁场可以使线圈本身产生感应电动势(感应电动势)(电动势用来表示有源元件理想电源的端电压)。 这就是自我感觉。
互感
当两个感应线圈彼此靠近时,一个感应线圈的磁场变化会影响另一个感应线圈。 这种效应称为互感。 互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈之间的耦合程度。 利用这一原理制成的元件称为互感器。
典型电路 LC滤波电路
相当于在原来的滤波电容电路上增加了一个电感。
在直流等效电路中,电感呈现通路并产生很小的压降,比电阻对直流信号有更好的影响; 在交流等效电路中,电感呈现较大的阻抗,因此相对于电容的容抗很大,因此其分压电路对交流信号的衰减效果较好;
LC滤波器一般由滤波电容、电抗器和电阻适当组合而成,与谐波源并联。 除了滤波之外,还考虑到无功补偿的需要。
LC滤波器按功能分为LC低通滤波器、LC带通滤波器、LC高通滤波器、LC全通滤波器、LC带阻滤波器。
在电子电路中,电感线圈对交流电流有限制作用。 根据电感感抗公式XL=2πfL可知,电感L越大,频率f越高,感抗也越大。 因此,电感线圈具有通过低频、阻挡高频的功能。 这就是电感的滤波原理。
RLC谐振电路
分为RLC串联谐振电路和RLC并联谐振电路
共振条件:X=WL-1/WC=0。
说明:电感L和电容C串联组成的谐振电路称为串联谐振电路。 其中,R为电路总电阻,即R=RL+RC,RL和RC分别为电感分量和电容分量的电阻; Us是电压源电压,ω是电源角频率。 其中X=WL-1/WC。 因此,Z的模数和幅角分别为X=WL-1/WC=0时,即φ=0,即XL与XC相同。
现象:谐振的现象是电流增大,电压减小。 越靠近谐振中心,电流表、电压表、功率表的旋转变化越快。 但与短路不同的是,不会出现零序。
RLC串联谐振:
RLC并联谐振:
串联谐振与并联谐振的区别:
串联谐振的特点是:电路是纯阻性的,电源、电压、电流同相,电抗比高压大很多倍,所以串联谐振也叫电压谐振。
并联谐振:在电阻、电容、电感并联电路中,电路端电压与总电流同相的现象称为并联谐振。 其特点是:并联谐振是完全补偿,电源不需要提供无功功率。 提供电阻器所需的有功功率。 谐振时,电路的总电流最小,支路电流往往大于电路中的总电流。 因此,并联谐振也称为电流谐振。
1.负载电路
串联谐振:对电源表现出低阻抗,需要电压源供电。
并联谐振:对电源呈现高阻抗,需要电流源供电。 直流电源末端需串联一个大型电抗器。
2、输出电压
串联谐振:输入电压恒定,输出电压为矩形波,输出电流近似为正弦波。
并联谐振:输入电流恒定,输出电压近似正弦波,输出电流为矩形波。
3、换向方向
串联谐振:晶闸管中的电流过零后发生换相。
并联谐振:在谐振电容器上的电压过零之前进行换相。
4、电源类型
串联谐振:恒压源供电。 为了防止谐振的上下桥臂晶闸管同时导通,造成电源短路,换相时必须先关断电源,然后再导通。
并联谐振:由恒流源供电。 为了避免滤波电抗Ld上产生较大的感应电势,电流必须是连续的。
5、工作频率
串联谐振:工作频率必须低于负载电路的固有振荡频率。
并联共振:扫描频率可自动调谐或手动搜索。