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有(yǒu)的電(diàn)感(gǎn)貴、有(yǒu)的電(diàn)感(gǎn)便宜,不(bù)同(tóng)封(fēng)裝(zhuāng)的電(diàn)感(gǎn),都有(yǒu)其(qí)存在(zài)的市场(chǎng)價值和(hé)其(qí)特(tè)定(dìng)的應(yìng)用(yòng)场(chǎng)景。
大(dà)綱:
電(diàn)感(gǎn)的分(fēn)类及(jí)命名(míng)方(fāng)法(fǎ)
電(diàn)感(gǎn)的主(zhǔ)要(yào)參數特(tè)性(xìng)
電(diàn)感(gǎn)和(hé)磁珠工作(zuò)原理(lǐ)和(hé)特(tè)性(xìng)
電(diàn)感(gǎn)选型應(yìng)用(yòng)要(yào)點(diǎn)
電(diàn)感(gǎn)的計(jì)算及(jí)測量(liàng)
主(zhǔ)要(yào)應(yìng)用(yòng)電(diàn)路(lù)
第(dì)一(yī)章(zhāng):電(diàn)感(gǎn)的分(fēn)类及(jí)命名(míng)方(fāng)法(fǎ)
電(diàn)感(gǎn)線(xiàn)圈是(shì)由(yóu)導線(xiàn)一(yī)圈靠一(yī)圈地(dì)繞在(zài)絕緣管上(shàng),導線(xiàn)彼(bǐ)此(cǐ)互相絕緣,而(ér)絕緣管可(kě)以(yǐ)是(shì)空(kōng)心(xīn)的,也(yě)可(kě)以(yǐ)包(bāo)含铁(tiě)芯或(huò)磁粉芯,簡稱電(diàn)感(gǎn)。用(yòng)L表(biǎo)示,單位(wèi)有(yǒu)亨利(H)、毫(háo)亨利 (mH)、微亨利(uH),1H=10^3mH=10^6uH。能(néng)产生(shēng)電(diàn)感(gǎn)作(zuò)用(yòng)的元(yuán)件(jiàn)統稱为(wèi)電(diàn)感(gǎn)原件(jiàn),常常直(zhí)接簡稱为(wèi)電(diàn)感(gǎn)
1.電(diàn)感(gǎn)的分(fēn)类:
按 電(diàn)感(gǎn)形式 分(fēn)类:固定(dìng)電(diàn)感(gǎn)、可(kě)變(biàn)電(diàn)感(gǎn)。
按導磁體(tǐ)性(xìng)質(zhì)分(fēn)类:空(kōng)芯線(xiàn)圈、铁(tiě)氧體(tǐ)線(xiàn)圈、铁(tiě)芯線(xiàn)圈、铜(tóng)芯線(xiàn)圈。
按 工作(zuò)性(xìng)質(zhì) 分(fēn)类:天(tiān)線(xiàn)線(xiàn)圈、振蕩線(xiàn)圈、扼流線(xiàn)圈、陷波(bō)線(xiàn)圈、偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈。
按 繞線(xiàn)結构 分(fēn)类:單层(céng)線(xiàn)圈、多(duō)层(céng)線(xiàn)圈、蜂房(fáng)式線(xiàn)圈。
按 工作(zuò)頻率 分(fēn)类:高(gāo)頻線(xiàn)圈、低頻線(xiàn)圈。
按 結构特(tè)點(diǎn) 分(fēn)类:磁芯線(xiàn)圈、可(kě)變(biàn)電(diàn)感(gǎn)線(xiàn)圈、色(sè)碼電(diàn)感(gǎn)線(xiàn)圈、無磁芯線(xiàn)圈等。
2.常用(yòng)電(diàn)感(gǎn)線(xiàn)圈
2.1 單层(céng)線(xiàn)圈 單层(céng)線(xiàn)圈是(shì)用(yòng)絕緣導線(xiàn)一(yī)圈挨一(yī)圈地(dì)繞在(zài)紙(zhǐ)筒或(huò)胶(jiāo)木(mù)骨(gǔ)架上(shàng)。如(rú)晶體(tǐ)管收(shōu)音機(jī)中(zhōng)波(bō)
2.2 蜂房(fáng)式線(xiàn)圈 如(rú)果(guǒ)所(suǒ)繞制的線(xiàn)圈,其(qí)平面(miàn)不(bù)与旋轉(zhuǎn)面(miàn)平行,而(ér)是(shì)相交成(chéng)一(yī)定(dìng)的角度(dù),这(zhè)種(zhǒng)線(xiàn)圈
2.3 铁(tiě)氧體(tǐ)磁芯和(hé)铁(tiě)粉芯線(xiàn)圈 線(xiàn)圈的電(diàn)感(gǎn)量(liàng)大(dà)小与有(yǒu)無磁芯有(yǒu)关。在(zài)空(kōng)芯線(xiàn)圈中(zhōng)插入(rù)铁(tiě)氧體(tǐ)磁
2.4 铜(tóng)芯線(xiàn)圈 铜(tóng)芯線(xiàn)圈在(zài)超短(duǎn)波(bō)范圍應(yìng)用(yòng)較多(duō),利用(yòng)旋動(dòng)铜(tóng)芯在(zài)線(xiàn)圈中(zhōng)的位(wèi)置来改變(biàn)電(diàn)感(gǎn)量(liàng),这(zhè)
2.5 色(sè)碼電(diàn)感(gǎn)線(xiàn)圈 是(shì)一(yī)種(zhǒng)高(gāo)頻電(diàn)感(gǎn)線(xiàn)圈,它(tā)是(shì)在(zài)磁芯上(shàng)繞上(shàng)一(yī)些(xiē)漆包(bāo)線(xiàn)後(hòu)再用(yòng)环(huán)氧樹(shù)脂或(huò)塑料封(fēng)
2.6 阻流圈(扼流圈) 限制交流電(diàn)通(tòng)过的線(xiàn)圈稱阻流圈,分(fēn)高(gāo)頻阻流圈和(hé)低頻阻流圈。
2.7 偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈 偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈是(shì)電(diàn)視機(jī)掃描電(diàn)路(lù)輸出(chū)級的負载(zài),偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈要(yào)求:偏轉(zhuǎn)靈敏度(dù)高(gāo)、磁场(chǎng)均
3.片(piàn)式電(diàn)感(gǎn)器
3.1片(piàn)式電(diàn)感(gǎn)器主(zhǔ)要(yào)分(fēn)幾(jǐ)中(zhōng)类型
3.1.1.繞線(xiàn)型 它(tā)的特(tè)點(diǎn)是(shì)電(diàn)感(gǎn)量(liàng)范圍廣(mH~H),電(diàn)感(gǎn)量(liàng)精度(dù)高(gāo),损耗小(即 Q大(dà)),容許電(diàn)流
3.1.2.疊层(céng)型 它(tā)具有(yǒu)良好(hǎo)的磁屏蔽性(xìng)、燒結密度(dù)高(gāo)、機(jī)械強(qiáng)度(dù)好(hǎo)。不(bù)足之(zhī)處(chù)是(shì) 合格率低、成(chéng)本(běn)
3.1.3.薄膜片(piàn)式 具有(yǒu)在(zài)微波(bō)頻段(duàn)保持(chí)高(gāo)Q、高(gāo)精度(dù)、高(gāo)穩定(dìng)性(xìng)和(hé)小體(tǐ)積的特(tè)性(xìng)。 其(qí)內(nèi)電(diàn)极(jí)集中(zhōng)于(yú)
3.1.4.編織型 特(tè)點(diǎn)是(shì)在(zài)1MHz下(xià)的單位(wèi)體(tǐ)積電(diàn)感(gǎn)量(liàng)比其(qí)它(tā)片(piàn)式電(diàn)感(gǎn)器大(dà)、體(tǐ)積小、 容易安(ān)裝(zhuāng)在(zài)基片(piàn)
4.電(diàn)感(gǎn)的型号(hào)、規格及(jí)命名(míng)。
國(guó)內(nèi)外(wài)有(yǒu)衆多(duō)的電(diàn)感(gǎn)生(shēng)产廠(chǎng)家(jiā),其(qí)中(zhōng)**廠(chǎng)家(jiā)有(yǒu)SAMUNG、PHI、TDK、AVX、VISHAY、NEC、KEMET、ROHM等。
4.1.1 片(piàn)狀電(diàn)感(gǎn)
貼片(piàn)繞線(xiàn)電(diàn)感(gǎn)
貼片(piàn)疊层(céng)電(diàn)感(gǎn)
貼片(piàn)功率電(diàn)感(gǎn)
屏蔽式功率電(diàn)感(gǎn)
貼片(piàn)磁珠 規格:0402/0603/0805/1206/1210/1806(貼片(piàn)磁珠)
貼片(piàn)大(dà)電(diàn)流磁珠
規格:SMB302520/SMB403025/SMB853025(貼片(piàn)大(dà)電(diàn)流磁珠)
4.1.4 插件(jiàn)磁珠
規格 | A | B | C | 阻抗值(Ω) | |
10mHz | 100mHz | ||||
RH3.5X4.7X0.8 | 3.5±0.15 | 4.7±0.3 | 62±2 | 20 | 45 |
RH3.5X6X0.8 | 3.5±0.15 | 6±0.3 | 62±2 | 25 | 65 |
RH3.5X9X0.08 | 3.5±0.15 | 9±0.3 | 62±2 | 40 | 105 |
4.1.5 色(sè)环(huán)電(diàn)感(gǎn)
4.1.6 立式電(diàn)感(gǎn)
4.1.7軸向(xiàng)濾波(bō)電(diàn)感(gǎn)
4.1.8 磁环(huán)電(diàn)感(gǎn)
空(kōng)气(qì)芯電(diàn)感(gǎn)为(wèi)了取(qǔ)得較大(dà)的電(diàn)感(gǎn)值,往往要(yào)用(yòng)較多(duō)的漆包(bāo)線(xiàn)繞成(chéng),而(ér)为(wèi)了減少(shǎo)電(diàn)感(gǎn)本(běn)身(shēn)的線(xiàn)路(lù)電(diàn)阻对直(zhí)流電(diàn)流的影響,要(yào)采用(yòng)線(xiàn)徑較粗(cū)的漆包(bāo)線(xiàn)。但在(zài)一(yī)些(xiē)體(tǐ)積較少(shǎo)的产品中(zhōng),采用(yòng)很重(zhòng)很大(dà)的 空(kōng)气(qì)芯電(diàn)感(gǎn)不(bù)太現(xiàn)實(shí),不(bù)但增加成(chéng)本(běn),而(ér)且(qiě)限制了产品的體(tǐ)積。为(wèi)了提(tí)高(gāo)電(diàn)感(gǎn)值而(ér)保持(chí)較輕(qīng)的重(zhòng)量(liàng),我们(men)可(kě)以(yǐ)在(zài)空(kōng)气(qì)芯電(diàn)感(gǎn)中(zhōng)插入(rù)磁心(xīn)、铁(tiě)心(xīn),提(tí)高(gāo)電(diàn)感(gǎn)的自(zì)感(gǎn)能(néng)力,借(jiè)此(cǐ)提(tí)高(gāo)電(diàn)感(gǎn)值。目前(qián),在(zài)計(jì)算機(jī)中(zhōng),絕大(dà)部(bù)分(fēn)是(shì)磁心(xīn)電(diàn)感(gǎn)。
5.電(diàn)感(gǎn)标(biāo)識
5.1直(zhí)标(biāo)法(fǎ)
直(zhí)标(biāo)法(fǎ)是(shì)将電(diàn)感(gǎn)的标(biāo)稱電(diàn)感(gǎn)量(liàng)(标(biāo)稱值)用(yòng)數字(zì)和(hé)文(wén)字(zì)符号(hào)直(zhí)接标(biāo)在(zài)電(diàn)感(gǎn)體(tǐ)上(shàng),電(diàn)感(gǎn)量(liàng)單位(wèi)後(hòu)面(miàn)的字(zì)母表(biǎo)示偏差。常見(jiàn)電(diàn)感(gǎn)的直(zhí)标(biāo)表(biǎo)示法(fǎ)如(rú)图(tú)3所(suǒ)示。
5.2 文(wén)字(zì)符号(hào)法(fǎ)
文(wén)字(zì)符号(hào)法(fǎ)是(shì)将電(diàn)感(gǎn)的标(biāo)稱值和(hé)偏差值用(yòng)數字(zì)和(hé)文(wén)字(zì)符号(hào)法(fǎ)按一(yī)定(dìng)的規律組合标(biāo)示在(zài)電(diàn)感(gǎn)體(tǐ)上(shàng)。采用(yòng)文(wén)字(zì)符号(hào)法(fǎ)表(biǎo)示的電(diàn)感(gǎn)通(tòng)常是(shì)一(yī)些(xiē)小功率電(diàn)感(gǎn),單位(wèi)通(tòng)常为(wèi)nH 或(huò)pH。用(yòng)pH 做單位(wèi)时(shí),"R"表(biǎo)示小數點(diǎn):用(yòng)"nH"做單位(wèi)时(shí),"N"表(biǎo)示小數點(diǎn)。常見(jiàn)電(diàn)感(gǎn)的文(wén)字(zì)符号(hào)表(biǎo)示法(fǎ)如(rú)图(tú)4所(suǒ)示。
例如(rú),R47表(biǎo)示電(diàn)感(gǎn)量(liàng)为(wèi)0.47 μH,4R7則表(biǎo)示電(diàn)感(gǎn)量(liàng)为(wèi)4.7 μH;10N 表(biǎo)示電(diàn)感(gǎn)量(liàng)为(wèi)10nH。
5.3 色(sè)标(biāo)法(fǎ)
色(sè)标(biāo)法(fǎ)是(shì)在(zài)電(diàn)感(gǎn)表(biǎo)面(miàn)塗上(shàng)不(bù)同(tóng)的色(sè)环(huán)来代(dài)表(biǎo)電(diàn)感(gǎn)量(liàng)(与電(diàn)阻类似),通(tòng)常用(yòng)三(sān)个(gè)或(huò)四(sì)个(gè)色(sè)环(huán)表(biǎo)示。色(sè)环(huán)電(diàn)感(gǎn)各(gè)色(sè)环(huán)表(biǎo)示的含義如(rú)图(tú)5所(suǒ)示。識别色(sè)环(huán)时(shí),緊靠電(diàn)感(gǎn)體(tǐ)一(yī)端的色(sè)环(huán)为(wèi)第(dì)一(yī)环(huán),露(lù)出(chū)電(diàn)感(gǎn)體(tǐ)本(běn)色(sè)較多(duō)的另(lìng)一(yī)端为(wèi)末(mò)环(huán)。注意(yì):用(yòng)这(zhè)種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ)读(dú)出(chū)的色(sè)环(huán)電(diàn)感(gǎn)量(liàng),默認單位(wèi)为(wèi)微亨( μH)。
5.4 數碼表(biǎo)示法(fǎ)
數碼表(biǎo)示法(fǎ)是(shì)用(yòng)三(sān)位(wèi)數字(zì)来表(biǎo)示電(diàn)感(gǎn)量(liàng)的方(fāng)法(fǎ),常用(yòng)于(yú)貼片(piàn)式電(diàn)感(gǎn)上(shàng)。三(sān)位(wèi)數字(zì)中(zhōng),從左(zuǒ)至(zhì)右(yòu)的第(dì)一(yī)、第(dì)二(èr)位(wèi)为(wèi)有(yǒu)效數字(zì),第(dì)三(sān)位(wèi)數字(zì)表(biǎo)示有(yǒu)效數字(zì)後(hòu)面(miàn)所(suǒ)加"0"的个(gè)數。注意(yì):用(yòng)这(zhè)種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ)读(dú)出(chū)的色(sè)环(huán)電(diàn)感(gǎn)量(liàng),默認單位(wèi)为(wèi)微亨(μH)。如(rú)果(guǒ)電(diàn)感(gǎn)量(liàng)中(zhōng)有(yǒu)小數點(diǎn),則用(yòng)"R"表(biǎo)示,並(bìng)占一(yī)位(wèi)有(yǒu)效數字(zì)。例如(rú),标(biāo)示为(wèi)"330"的電(diàn)感(gǎn)为(wèi)33×100=33μH,标(biāo)示为(wèi)"4R7"的電(diàn)感(gǎn)为(wèi)4.7μH。
第(dì)二(èr)章(zhāng):電(diàn)感(gǎn)的主(zhǔ)要(yào)參數
電(diàn)感(gǎn)的主(zhǔ)要(yào)特(tè)性(xìng)參數
2.1 電(diàn)感(gǎn)量(liàng)L
電(diàn)感(gǎn)量(liàng)L表(biǎo)示線(xiàn)圈本(běn)身(shēn)固有(yǒu)特(tè)性(xìng),与電(diàn)流大(dà)小無关。除專門(mén)的電(diàn)感(gǎn)線(xiàn)圈(色(sè)碼電(diàn)感(gǎn))外(wài),電(diàn)感(gǎn)量(liàng)一(yī)般不(bù)專門(mén)标(biāo)注在(zài)線(xiàn)圈上(shàng),而(ér)以(yǐ)特(tè)定(dìng)的名(míng)稱标(biāo)注。單位(wèi)有(yǒu)亨利(H)、毫(háo)亨利 (mH)、微亨利(uH),1H=10^3mH=10^6uH。
2.2 感(gǎn)抗XL
電(diàn)感(gǎn)線(xiàn)圈对交流電(diàn)流阻碍作(zuò)用(yòng)的大(dà)小稱感(gǎn)抗XL,單位(wèi)是(shì)歐姆。它(tā)与電(diàn)感(gǎn)量(liàng)L和(hé)交流電(diàn)頻率f的关系为(wèi)XL=2πfL
品質(zhì)因(yīn)素Q是(shì)表(biǎo)示線(xiàn)圈質(zhì)量(liàng)的一(yī)个(gè)物(wù)理(lǐ)量(liàng),Q为(wèi)感(gǎn)抗XL与其(qí)等效的電(diàn)阻的比值,即:Q=XL/R。 線(xiàn)圈的Q值愈高(gāo),回路(lù)的损耗愈小。線(xiàn)圈的Q值与導線(xiàn)的直(zhí)流電(diàn)阻,骨(gǔ)架的介質(zhì)损耗,屏蔽罩(zhào)或(huò)铁(tiě)芯引起(qǐ)的损耗,高(gāo)頻趨膚效應(yìng)的影響等因(yīn)素有(yǒu)关。線(xiàn)圈的Q值通(tòng)常为(wèi)幾(jǐ)十(shí)到(dào)幾(jǐ)百(bǎi)。采用(yòng)磁芯線(xiàn)圈,多(duō)股粗(cū)線(xiàn)圈均可(kě)提(tí)高(gāo)線(xiàn)圈的Q值。
2.4 分(fēn)布(bù)電(diàn)容
又稱为(wèi)固有(yǒu)電(diàn)容或(huò)寄生(shēng)電(diàn)容,線(xiàn)圈的匝与匝间、線(xiàn)圈与屏蔽罩(zhào)间、線(xiàn)圈与底版间存在(zài)的電(diàn)容被(bèi)稱为(wèi)分(fēn)布(bù)電(diàn)容。分(fēn)布(bù)電(diàn)容的存在(zài)使線(xiàn)圈的Q值減小,穩定(dìng)性(xìng)變(biàn)差,因(yīn)而(ér)線(xiàn)圈的分(fēn)布(bù)電(diàn)容越小越好(hǎo)。采用(yòng)分(fēn)段(duàn)繞法(fǎ)可(kě)減少(shǎo)分(fēn)布(bù)電(diàn)容。
图(tú)中(zhōng)的Cu为(wèi)分(fēn)布(bù)電(diàn)容
2.6 額定(dìng)電(diàn)流:指線(xiàn)圈允許通(tòng)过的**電(diàn)流,通(tòng)常用(yòng)字(zì)母A、B、C、D、E分(fēn)别 表(biǎo)示,标(biāo)稱電(diàn)流值为(wèi)50mA 、150mA 、300mA 、700mA 、1600mA 。
第(dì)三(sān)章(zhāng):電(diàn)感(gǎn)和(hé)磁珠的工作(zuò)原理(lǐ)和(hé)特(tè)性(xìng)
1.電(diàn)感(gǎn)的工作(zuò)原理(lǐ)
電(diàn)感(gǎn)線(xiàn)圈是(shì)由(yóu)導線(xiàn)一(yī)圈靠一(yī)圈地(dì)繞在(zài)絕緣管上(shàng),導線(xiàn)彼(bǐ)此(cǐ)互相絕緣,而(ér)絕緣管可(kě)以(yǐ)是(shì)空(kōng)心(xīn)的,也(yě)可(kě)以(yǐ)包(bāo)含铁(tiě)芯或(huò)磁粉芯,簡稱電(diàn)感(gǎn)。用(yòng)L表(biǎo)示,單位(wèi)有(yǒu)亨利(H)、毫(háo)亨利 (mH)、微亨利(uH),1H=10^3mH=10^6uH。
電(diàn)感(gǎn)是(shì)導線(xiàn)內(nèi)通(tòng)过交流電(diàn)流时(shí),在(zài)導線(xiàn)的內(nèi)部(bù)及(jí)其(qí)周圍产生(shēng)交變(biàn)磁通(tòng),導線(xiàn)的磁通(tòng)量(liàng)与生(shēng)产此(cǐ)磁通(tòng)的電(diàn)流之(zhī)比。當電(diàn)感(gǎn)中(zhōng)通(tòng)过直(zhí)流電(diàn)流时(shí),其(qí)周圍只(zhī)呈現(xiàn)固定(dìng)的磁力線(xiàn),不(bù)随时(shí)间而(ér)變(biàn)化(huà);可(kě)是(shì)當在(zài)線(xiàn)圈中(zhōng)通(tòng)过交流電(diàn)流时(shí),其(qí)周圍将呈現(xiàn)出(chū)随时(shí)间而(ér)變(biàn)化(huà)的磁力線(xiàn)。根據(jù)法(fǎ)拉弟電(diàn)磁感(gǎn)應(yìng)定(dìng)律---磁生(shēng)電(diàn)来分(fēn)析,變(biàn)化(huà)的磁力線(xiàn)在(zài)線(xiàn)圈两(liǎng)端会(huì)产生(shēng)感(gǎn)應(yìng)電(diàn)势,此(cǐ)感(gǎn)應(yìng)電(diàn)势相當于(yú)一(yī)个(gè)"新(xīn)電(diàn)源"。當形成(chéng)闭合回路(lù)时(shí),此(cǐ)感(gǎn)應(yìng)電(diàn)势就(jiù)要(yào)产生(shēng)感(gǎn)應(yìng)電(diàn)流。由(yóu)楞次(cì)定(dìng)律知道(dào)感(gǎn)應(yìng)電(diàn)流所(suǒ)产生(shēng)的磁力線(xiàn)總(zǒng)量(liàng)要(yào)力图(tú)阻止原来磁力線(xiàn)的變(biàn)化(huà)的。由(yóu)于(yú)原来磁力線(xiàn)變(biàn)化(huà)来源于(yú)外(wài)加交變(biàn)電(diàn)源的變(biàn)化(huà),
故從客觀效果(guǒ)看(kàn),電(diàn)感(gǎn)線(xiàn)圈有(yǒu)阻止交流電(diàn)路(lù)中(zhōng)電(diàn)流變(biàn)化(huà)的特(tè)性(xìng)。電(diàn)感(gǎn)線(xiàn)圈有(yǒu)与力學(xué)中(zhōng)的慣性(xìng)相类似的特(tè)性(xìng),在(zài)電(diàn)學(xué)上(shàng)取(qǔ)名(míng)为(wèi)"自(zì)感(gǎn)應(yìng)",通(tòng)常在(zài)拉開(kāi)閘刀(dāo)開(kāi)关或(huò)接通(tòng)閘刀(dāo)開(kāi)关的瞬间,会(huì)發(fà)生(shēng)火(huǒ)花(huā),这(zhè)就(jiù)是(shì)自(zì)感(gǎn)現(xiàn)象(xiàng)产生(shēng)很高(gāo)的感(gǎn)應(yìng)電(diàn)势所(suǒ)造成(chéng)的。
總(zǒng)之(zhī),當電(diàn)感(gǎn)線(xiàn)圈接到(dào)交流電(diàn)源上(shàng)时(shí),線(xiàn)圈內(nèi)部(bù)的磁力線(xiàn)将随電(diàn)流的交變(biàn)而(ér)时(shí)刻在(zài)變(biàn)化(huà)着,致(zhì)使線(xiàn)圈不(bù)斷产生(shēng)電(diàn)磁感(gǎn)應(yìng)。这(zhè)種(zhǒng)因(yīn)線(xiàn)圈本(běn)身(shēn)電(diàn)流的變(biàn)化(huà)而(ér)产生(shēng)的電(diàn)動(dòng)势 ,稱为(wèi)"自(zì)感(gǎn)電(diàn)動(dòng)势"。由(yóu)此(cǐ)可(kě)見(jiàn),電(diàn)感(gǎn)量(liàng)只(zhī)是(shì)一(yī)个(gè)与線(xiàn)圈的圈數、大(dà)小形狀和(hé)介質(zhì)有(yǒu)关的一(yī)个(gè)參量(liàng),它(tā)是(shì)電(diàn)感(gǎn)線(xiàn)圈慣性(xìng)的量(liàng)度(dù)而(ér)与外(wài)加電(diàn)流無关。
1.1電(diàn)感(gǎn)的等效電(diàn)路(lù)
1.2電(diàn)感(gǎn)中(zhōng)電(diàn)流不(bù)能(néng)突變(biàn)
在(zài)電(diàn)容整理(lǐ)中(zhōng)说(shuō)到(dào)電(diàn)容器两(liǎng)端的電(diàn)壓不(bù)能(néng)突變(biàn),对電(diàn)感(gǎn)而(ér)言則是(shì)電(diàn)感(gǎn)中(zhōng)的電(diàn)流不(bù)能(néng)突變(biàn)。
2.電(diàn)感(gǎn)在(zài)電(diàn)路(lù)中(zhōng)的作(zuò)用(yòng)
電(diàn)感(gǎn)線(xiàn)圈也(yě)是(shì)一(yī)个(gè)儲能(néng)元(yuán)件(jiàn),它(tā)以(yǐ)磁的形式儲存電(diàn)能(néng),儲存的電(diàn)能(néng)大(dà)小可(kě)用(yòng)下(xià)式表(biǎo)示:WL=1/2 Li2 。可(kě)見(jiàn),線(xiàn)圈電(diàn)感(gǎn)量(liàng)越大(dà),流过越大(dà),儲存的電(diàn)能(néng)也(yě)就(jiù)越多(duō)。
2.1調諧与选頻電(diàn)感(gǎn)的作(zuò)用(yòng):電(diàn)感(gǎn)線(xiàn)圈与電(diàn)容器並(bìng)聯可(kě)組成(chéng)LC調諧電(diàn)路(lù)。即電(diàn) 路(lù)的固有(yǒu)振蕩頻率f0与非(fēi)交流信号(hào)的頻率f相等, 則回路(lù)的感(gǎn)抗与容抗也(yě)相 等, 于(yú)是(shì)電(diàn)磁能(néng)量(liàng)就(jiù) 在(zài)電(diàn)感(gǎn)、電(diàn)容之(zhī)间来回振蕩,这(zhè)就(jiù)是(shì)LC回路(lù)的諧 振現(xiàn)象(xiàng)。 諧振时(shí)由(yóu)于(yú)電(diàn)路(lù)的感(gǎn)抗与容抗等值又反 向(xiàng),因(yīn)此(cǐ)回路(lù)總(zǒng)電(diàn)流的感(gǎn)抗*小,電(diàn)流 量(liàng)**(指 f=f0的交流信号(hào)),所(suǒ)以(yǐ)LC諧振電(diàn)路(lù)具有(yǒu)选擇頻率 的作(zuò)用(yòng),能(néng)将某 一(yī)頻率f的交流信号(hào)选擇出(chū)来。
2.2磁环(huán)電(diàn)感(gǎn)的作(zuò)用(yòng):磁环(huán)与連(lián)接電(diàn)缆(lǎn)构成(chéng)一(yī)个(gè)電(diàn)感(gǎn)器(電(diàn)缆(lǎn)中(zhōng)的導線(xiàn)在(zài)磁环(huán)上(shàng)繞幾(jǐ)圈作(zuò)为(wèi)電(diàn)感(gǎn)線(xiàn)圈),它(tā)是(shì)電(diàn)子電(diàn)路(lù)中(zhōng)常用(yòng)的抗干(gàn)擾元(yuán)件(jiàn),对于(yú)高(gāo)頻噪聲有(yǒu)很好(hǎo)的屏蔽作(zuò)用(yòng),故被(bèi)稱为(wèi)吸收(shōu)磁环(huán),由(yóu)于(yú)通(tòng)常使用(yòng)铁(tiě)氧體(tǐ)材料制成(chéng),所(suǒ)以(yǐ)又稱铁(tiě)氧體(tǐ)磁环(huán)(簡稱磁环(huán))。磁环(huán)在(zài)不(bù)同(tóng)的頻率下(xià)有(yǒu)不(bù)同(tóng)的阻抗特(tè)牲。一(yī)般在(zài)低頻时(shí)阻抗很小,當信号(hào)頻率升(shēng)高(gāo)後(hòu)磁环(huán)的阻抗急劇變(biàn)大(dà)。可(kě)見(jiàn)電(diàn)感(gǎn)的作(zuò)用(yòng)如(rú)此(cǐ)之(zhī)大(dà),大(dà)家(jiā)都知道(dào),信号(hào)頻率越高(gāo),越容易輻射出(chū)去(qù),而(ér)一(yī)般的信号(hào)線(xiàn)都是(shì)沒(méi)有(yǒu)屏蔽层(céng)的,这(zhè)些(xiē)信号(hào)線(xiàn)就(jiù)成(chéng)了很好(hǎo)的天(tiān)線(xiàn),接收(shōu)周圍环(huán)境中(zhōng)各(gè)種(zhǒng)雜亂的高(gāo)頻信号(hào),而(ér)这(zhè)些(xiē)信号(hào)疊加在(zài)原来傳輸的信号(hào)上(shàng),甚至(zhì)会(huì)改變(biàn)原来傳輸的有(yǒu)用(yòng)信号(hào),嚴重(zhòng)干(gàn)擾電(diàn)子設備的正常工作(zuò),因(yīn)此(cǐ)降低電(diàn)子設備的電(diàn)磁干(gàn)擾(EM)已經(jīng)是(shì)必须考慮的問(wèn)題(tí)。在(zài)磁环(huán)作(zuò)用(yòng)下(xià),即使正常有(yǒu)用(yòng)的信号(hào)順利地(dì)通(tòng)过,又能(néng)很好(hǎo)地(dì)抑制高(gāo)頻于(yú)擾信号(hào),而(ér)且(qiě)成(chéng)本(běn)低廉。
3.磁珠的介紹
磁珠專用(yòng)于(yú)抑制信号(hào)線(xiàn)、電(diàn)源線(xiàn)上(shàng)的高(gāo)頻噪聲和(hé)尖峰(fēng)干(gàn)擾,還(huán)具有(yǒu)吸收(shōu)静(jìng)電(diàn)脈沖的能(néng)力(數字(zì)電(diàn)路(lù)中(zhōng),由(yóu)于(yú)脈沖信号(hào)含有(yǒu)頻率很高(gāo)的高(gāo)次(cì)諧波(bō))。磁珠有(yǒu)很高(gāo)的電(diàn)阻率和(hé)磁導率,等效于(yú)電(diàn)阻和(hé)電(diàn)感(gǎn)串聯,但電(diàn)阻值和(hé)電(diàn)感(gǎn)值都随頻率變(biàn)化(huà)。
3.1磁珠的型号(hào):磁珠对高(gāo)頻信号(hào)有(yǒu)較大(dà)阻碍作(zuò)用(yòng),一(yī)般規格有(yǒu)100歐/100mMHZ ,它(tā)在(zài)低頻时(shí)電(diàn)阻比電(diàn)感(gǎn)小得多(duō)。以(yǐ)常用(yòng)于(yú)電(diàn)源濾波(bō)的HH-1H3216-500为(wèi)例,其(qí)型号(hào)各(gè)字(zì)段(duàn)含義依次(cì)为(wèi):HH 是(shì)其(qí)一(yī)个(gè)系列,主(zhǔ)要(yào)用(yòng)于(yú)電(diàn)源濾波(bō),用(yòng)于(yú)信号(hào)線(xiàn)是(shì)HB系列;1 表(biǎo)示一(yī)个(gè)組件(jiàn)封(fēng)裝(zhuāng)了一(yī)个(gè)磁珠,若为(wèi)4則是(shì)並(bìng)排封(fēng)裝(zhuāng)四(sì)个(gè)的;H 表(biǎo)示組成(chéng)物(wù)質(zhì),H、C、M为(wèi)中(zhōng)頻應(yìng)用(yòng)(50-200MHz),T低頻應(yìng)用(yòng)(50MHz),S高(gāo)頻應(yìng)用(yòng)(200MHz);3216 封(fēng)裝(zhuāng)尺(chǐ)寸(cùn),长(cháng)3.2mm,宽(kuān)1.6mm,即1206封(fēng)裝(zhuāng);500 阻抗(一(yī)般为(wèi)100MHz时(shí)),50 ohm。
注意(yì):磁珠的單位(wèi)是(shì)歐姆,而(ér)不(bù)是(shì)亨特(tè),这(zhè)一(yī)點(diǎn)要(yào)特(tè)别注意(yì)。因(yīn)为(wèi)磁珠的單位(wèi)是(shì)按照它(tā)在(zài)某一(yī)頻率 产生(shēng)的阻抗来标(biāo)稱的,阻抗的單位(wèi)也(yě)是(shì)歐姆。
3.2 磁珠的等效電(diàn)路(lù)
X:電(diàn)抗成(chéng)分(fēn)R:電(diàn)阻成(chéng)分(fēn)Z:整體(tǐ)特(tè)性(xìng)
Z:R和(hé)X共同(tóng)决定(dìng)。
1)在(zài)低頻段(duàn),X起(qǐ)主(zhǔ)導,體(tǐ)現(xiàn)電(diàn)感(gǎn)性(xìng),功能(néng)是(shì)反射噪聲;
2)在(zài)高(gāo)頻段(duàn),R起(qǐ)主(zhǔ)導,體(tǐ)現(xiàn)電(diàn)阻性(xìng),功能(néng)是(shì)吸收(shōu)噪聲並(bìng)将
噪聲轉(zhuǎn)換为(wèi)热(rè)。
3)在(zài)轉(zhuǎn)換點(diǎn)是(shì)R和(hé)X值相等處(chù)的頻率。轉(zhuǎn)換點(diǎn)頻率越高(gāo),磁珠體(tǐ)現(xiàn)電(diàn)感(gǎn)性(xìng)的頻带(dài)越宽(kuān),对低頻噪聲的吸收(shōu)能(néng)力越弱(ruò);轉(zhuǎn)換點(diǎn)所(suǒ)在(zài)頻率越低,磁珠體(tǐ)現(xiàn)電(diàn)阻性(xìng)的頻带(dài)越宽(kuān),对低頻噪聲的吸收(shōu)能(néng)力越強(qiáng)。
3.3磁珠选型:
1). 電(diàn)路(lù)噪聲的頻带(dài)大(dà)于(yú)磁珠轉(zhuǎn)換點(diǎn)頻率,使磁珠吸收(shōu)噪聲而(ér)不(bù)是(shì)反射噪聲;
2). 信号(hào)的頻带(dài)小于(yú)磁珠轉(zhuǎn)換點(diǎn)頻率,以(yǐ)防有(yǒu)效信号(hào)被(bèi)磁珠衰減。
3). 磁珠的轉(zhuǎn)換點(diǎn)頻率越低,線(xiàn)路(lù)振蕩和(hé)波(bō)形失真就(jiù)越小。
4). 額定(dìng)電(diàn)流、直(zhí)流電(diàn)阻。
5). 选擇諧振頻率點(diǎn)高(gāo)的磁珠。當工作(zuò)頻率高(gāo)于(yú)諧振頻率,磁珠表(biǎo)現(xiàn)出(chū)電(diàn)容性(xìng),阻抗迅速減小。
3.4磁珠主(zhǔ)要(yào)參數:
3.4.1、阻抗[Z]@100MHz (ohm)
3.4.2、直(zhí)流電(diàn)阻DC Resistance (m ohm)
3.4.3、額定(dìng)電(diàn)流Rated Current (mA)
4.電(diàn)感(gǎn)与磁珠的聯系与區(qū)别
4.1、電(diàn)感(gǎn)是(shì)儲能(néng)元(yuán)件(jiàn),而(ér)磁珠是(shì)能(néng)量(liàng)轉(zhuǎn)換(消耗)器件(jiàn)
4.2、電(diàn)感(gǎn)多(duō)用(yòng)于(yú)電(diàn)源濾波(bō)回路(lù),磁珠多(duō)用(yòng)于(yú)信号(hào)回路(lù),用(yòng)于(yú)EMC对策
4.3、磁珠主(zhǔ)要(yào)用(yòng)于(yú)抑制電(diàn)磁輻射干(gàn)擾,而(ér)電(diàn)感(gǎn)用(yòng)于(yú)这(zhè)方(fāng)面(miàn)則側重(zhòng)于(yú)抑制傳導性(xìng)干(gàn)擾。两(liǎng)者(zhě)都可(kě)用(yòng)于(yú)處(chù)理(lǐ)EMC、EMI問(wèn)題(tí)。EMI的两(liǎng)个(gè)途徑,即:輻射和(hé)傳導,不(bù)同(tóng)的途徑采用(yòng)不(bù)同(tóng)的抑制方(fāng)法(fǎ)。前(qián)者(zhě)用(yòng)磁珠,後(hòu)者(zhě)用(yòng)電(diàn)感(gǎn)。
4.4、磁珠是(shì)用(yòng)来吸收(shōu)超高(gāo)頻信号(hào),象(xiàng)一(yī)些(xiē)RF電(diàn)路(lù),PLL,振蕩電(diàn)路(lù),含超高(gāo)頻存儲器電(diàn)路(lù)(DDR SDRAM,RAMBUS等)都需要(yào)在(zài)電(diàn)源輸入(rù)部(bù)分(fēn)加磁珠,而(ér)電(diàn)感(gǎn)是(shì)一(yī)種(zhǒng)蓄能(néng)元(yuán)件(jiàn),用(yòng)在(zài)LC振蕩電(diàn)路(lù),中(zhōng)低頻的濾波(bō)電(diàn)路(lù)等,其(qí)應(yìng)用(yòng)頻率范圍很少(shǎo)超过50MHZ。
4.5、電(diàn)感(gǎn)一(yī)般用(yòng)于(yú)電(diàn)路(lù)的匹(pǐ)配和(hé)信号(hào)質(zhì)量(liàng)的控制上(shàng)。一(yī)般地(dì)的連(lián)接和(hé)電(diàn)源的連(lián)接。在(zài)模拟地(dì)和(hé)數字(zì)地(dì)結合的地(dì)方(fāng)用(yòng)磁珠。对信号(hào)線(xiàn)也(yě)采用(yòng)磁珠。磁珠的大(dà)小(确切(qiè)的说(shuō)應(yìng)该是(shì)磁珠的特(tè)性(xìng)曲線(xiàn))取(qǔ)决于(yú)需要(yào)磁珠吸收(shōu)的干(gàn)擾波(bō)的頻率。磁珠就(jiù)是(shì)阻高(gāo)頻,对直(zhí)流電(diàn)阻低,对高(gāo)頻電(diàn)阻高(gāo)。比如(rú)1000R@100Mhz就(jiù)是(shì)说(shuō)对100M頻率的信号(hào)有(yǒu)1000歐姆的電(diàn)阻。因(yīn)为(wèi)磁珠的單位(wèi)是(shì)按照它(tā)在(zài)某一(yī)頻率产生(shēng)的阻抗来标(biāo)稱的,阻抗的單位(wèi)也(yě)是(shì)歐姆。磁珠的datasheet上(shàng)一(yī)般会(huì)附有(yǒu)頻率和(hé)阻抗的特(tè)性(xìng)曲線(xiàn)图(tú)。一(yī)般以(yǐ)100MHz为(wèi)标(biāo)準,比如(rú)2012B601,就(jiù)是(shì)指在(zài)100MHz的时(shí)候磁珠的Impedance为(wèi)600歐姆。
5貼片(piàn)電(diàn)感(gǎn)和(hé)貼片(piàn)磁珠的區(qū)别
5.1.片(piàn)式電(diàn)感(gǎn):
在(zài)電(diàn)子設備的 PCB 闆電(diàn)路(lù)中(zhōng)会(huì)大(dà)量(liàng)使用(yòng)感(gǎn)性(xìng)元(yuán)件(jiàn)和(hé)EMI濾波(bō)器元(yuán)件(jiàn)。这(zhè)些(xiē)元(yuán)件(jiàn)包(bāo)括片(piàn)式電(diàn)感(gǎn)和(hé)片(piàn)式磁珠,以(yǐ)下(xià)就(jiù)这(zhè)两(liǎng)種(zhǒng)器件(jiàn)的特(tè)點(diǎn)進(jìn)行描述並(bìng)分(fēn)析他(tā)们(men)的普通(tòng)應(yìng)用(yòng)场(chǎng)合以(yǐ)及(jí)特(tè)殊應(yìng)用(yòng)场(chǎng)合。表(biǎo)面(miàn)貼裝(zhuāng)元(yuán)件(jiàn)的好(hǎo)處(chù)在(zài)于(yú)小的封(fēng)裝(zhuāng)尺(chǐ)寸(cùn)和(hé)能(néng)夠滿足實(shí)際空(kōng)间的要(yào)求。除了阻抗值,载(zài)流能(néng)力以(yǐ)及(jí)其(qí)他(tā)类似物(wù)理(lǐ)特(tè)性(xìng)不(bù)同(tóng)外(wài),通(tòng)孔接插件(jiàn)和(hé)表(biǎo)面(miàn)貼裝(zhuāng)器件(jiàn)的其(qí)他(tā)性(xìng)能(néng)特(tè)點(diǎn)基本(běn)相同(tóng)。在(zài)需要(yào)使用(yòng)片(piàn)式電(diàn)感(gǎn)的场(chǎng)合,要(yào)求電(diàn)感(gǎn)實(shí)現(xiàn)以(yǐ)下(xià)两(liǎng)个(gè)基本(běn)功能(néng):電(diàn)路(lù)諧振和(hé)扼流電(diàn)抗。諧振電(diàn)路(lù)包(bāo)括諧振發(fà)生(shēng)電(diàn)路(lù),振蕩電(diàn)路(lù),时(shí)鐘(zhōng)電(diàn)路(lù),脈沖電(diàn)路(lù),波(bō)形發(fà)生(shēng)電(diàn)路(lù)等等。諧振電(diàn)路(lù)還(huán)包(bāo)括高(gāo)Q带(dài)通(tòng)濾波(bō)器電(diàn)路(lù)。要(yào)使電(diàn)路(lù)产生(shēng)諧振,必须有(yǒu)電(diàn)容和(hé)電(diàn)感(gǎn)同(tóng)时(shí)存在(zài)于(yú)電(diàn)路(lù)中(zhōng)。在(zài)電(diàn)感(gǎn)的两(liǎng)端存在(zài)寄生(shēng)電(diàn)容,这(zhè)是(shì)由(yóu)于(yú)器件(jiàn)两(liǎng)个(gè)電(diàn)极(jí)之(zhī)间的铁(tiě)氧體(tǐ)本(běn)體(tǐ)相當于(yú)電(diàn)容介質(zhì)而(ér)产生(shēng)的。在(zài)諧振電(diàn)路(lù)中(zhōng),電(diàn)感(gǎn)必须具有(yǒu)高(gāo)Q,窄(zhǎi)的電(diàn)感(gǎn)偏差,穩定(dìng)的温(wēn)度(dù)系數,才能(néng)达(dá)到(dào)諧振電(diàn)路(lù)窄(zhǎi)带(dài),低的頻率温(wēn)度(dù)漂移的要(yào)求。高(gāo)Q電(diàn)路(lù)具有(yǒu)尖銳的諧振峰(fēng)值。窄(zhǎi)的電(diàn)感(gǎn)偏置保證諧振頻率偏差盡量(liàng)小。穩定(dìng)的温(wēn)度(dù)系數保證諧振頻率具有(yǒu)穩定(dìng)的温(wēn)度(dù)變(biàn)化(huà)特(tè)性(xìng)。标(biāo)準的徑向(xiàng)引出(chū)電(diàn)感(gǎn)和(hé)軸向(xiàng)引出(chū)電(diàn)感(gǎn)以(yǐ)及(jí)片(piàn)式電(diàn)感(gǎn)的差异僅僅在(zài)于(yú)封(fēng)裝(zhuāng)不(bù)一(yī)樣(yàng)。電(diàn)感(gǎn)結构包(bāo)括介質(zhì)材料(通(tòng)常为(wèi)氧化(huà)鋁(lǚ)陶瓷材料)上(shàng)繞制線(xiàn)圈,或(huò)者(zhě)空(kōng)心(xīn)線(xiàn)圈以(yǐ)及(jí)铁(tiě)磁性(xìng)材料上(shàng)繞制線(xiàn)圈。在(zài)功率應(yìng)用(yòng)场(chǎng)合,作(zuò)为(wèi)扼流圈使用(yòng)时(shí),電(diàn)感(gǎn)的主(zhǔ)要(yào)參數是(shì)直(zhí)流電(diàn)阻(DCR),額定(dìng)電(diàn)流,和(hé)低Q值。當作(zuò)为(wèi)濾波(bō)器使用(yòng)时(shí),希望宽(kuān)的带(dài)宽(kuān)特(tè)性(xìng),因(yīn)此(cǐ),並(bìng)不(bù)需要(yào)電(diàn)感(gǎn)的高(gāo)Q特(tè)性(xìng)。低的DCR可(kě)以(yǐ)保證*小的電(diàn)壓降,DCR定(dìng)義为(wèi)元(yuán)件(jiàn)在(zài)沒(méi)有(yǒu)交流信号(hào)下(xià)的直(zhí)流電(diàn)阻。
5.2.片(piàn)式磁珠:
片(piàn)式磁珠的功能(néng)主(zhǔ)要(yào)是(shì)消除存在(zài)于(yú)傳輸線(xiàn)結构( PCB電(diàn)路(lù) )中(zhōng)的RF噪聲,RF能(néng)量(liàng)是(shì)疊加在(zài)直(zhí)流傳輸電(diàn)平上(shàng)的交流正弦波(bō)成(chéng)分(fēn),直(zhí)流成(chéng)分(fēn)是(shì)需要(yào)的有(yǒu)用(yòng)信号(hào),而(ér)射頻RF能(néng)量(liàng)卻是(shì)無用(yòng)的電(diàn)磁干(gàn)擾沿着線(xiàn)路(lù)傳輸和(hé)輻射(EMI)。要(yào)消除这(zhè)些(xiē)不(bù)需要(yào)的信号(hào)能(néng)量(liàng),使用(yòng)片(piàn)式磁珠扮演高(gāo)頻電(diàn)阻的角色(sè)(衰減器),该器件(jiàn)允許直(zhí)流信号(hào)通(tòng)过,而(ér)濾除交流信号(hào)。通(tòng)常高(gāo)頻信号(hào)为(wèi)30MHz以(yǐ)上(shàng),然而(ér),低頻信号(hào)也(yě)会(huì)受到(dào)片(piàn)式磁珠的影響。片(piàn)式磁珠由(yóu)软(ruǎn)磁铁(tiě)氧體(tǐ)材料組成(chéng),构成(chéng)高(gāo)體(tǐ)積電(diàn)阻率的獨石(dàn)結构。渦流损耗同(tóng)铁(tiě)氧體(tǐ)材料的電(diàn)阻率成(chéng)反比。渦流损耗随信号(hào)頻率的平方(fāng)成(chéng)正比。
5.3.使用(yòng)片(piàn)式磁珠的好(hǎo)處(chù):
小型化(huà)和(hé)輕(qīng)量(liàng)化(huà)。在(zài)射頻噪聲頻率范圍內(nèi)具有(yǒu)高(gāo)阻抗,消除傳輸線(xiàn)中(zhōng)的電(diàn)磁干(gàn)擾。闭合磁路(lù)結构,更(gèng)好(hǎo)地(dì)消除信号(hào)的串繞。 极(jí)好(hǎo)的磁屏蔽結构。降低直(zhí)流電(diàn)阻,以(yǐ)免对有(yǒu)用(yòng)信号(hào)产生(shēng)过大(dà)的衰減。显著的高(gāo)頻特(tè)性(xìng)和(hé)阻抗特(tè)性(xìng)(更(gèng)好(hǎo)的消除 RF 能(néng)量(liàng))。在(zài)高(gāo)頻放大(dà)電(diàn)路(lù)中(zhōng)消除寄生(shēng)振蕩。有(yǒu)效的工作(zuò)在(zài)幾(jǐ)个(gè)MHz到(dào)幾(jǐ)百(bǎi)MHz的頻率范圍內(nèi)。要(yào)正确的选擇磁珠,必须注意(yì)以(yǐ)下(xià)幾(jǐ)點(diǎn): 不(bù)需要(yào)的信号(hào)的頻率范圍为(wèi)多(duō)少(shǎo)。 噪聲源是(shì)誰(shéi)。需要(yào)多(duō)大(dà)的噪聲衰減。 环(huán)境条(tiáo)件(jiàn)是(shì)什麼(me)(温(wēn)度(dù),直(zhí)流電(diàn)壓,結构強(qiáng)度(dù))。 電(diàn)路(lù)和(hé)負载(zài)阻抗是(shì)多(duō)少(shǎo)。是(shì)否有(yǒu)空(kōng)间在(zài)PCB闆上(shàng)放置磁珠。前(qián)三(sān)条(tiáo)通(tòng)过觀察廠(chǎng)家(jiā)提(tí)供的阻抗頻率曲線(xiàn)就(jiù)可(kě)以(yǐ)判斷。在(zài)阻抗曲線(xiàn)中(zhōng)三(sān)条(tiáo)曲線(xiàn)都非(fēi)常重(zhòng)要(yào),即電(diàn)阻,感(gǎn)抗和(hé)總(zǒng)阻抗。。典型的阻抗曲線(xiàn)可(kě)參見(jiàn)磁珠的DATASHEET。通(tòng)过这(zhè)一(yī)曲線(xiàn),选擇在(zài)希望衰減噪聲的頻率范圍內(nèi)具有(yǒu)**阻抗而(ér)在(zài)低頻和(hé)直(zhí)流下(xià)信号(hào)衰減盡量(liàng)小的磁珠型号(hào)。片(piàn)式磁珠在(zài)过大(dà)的直(zhí)流電(diàn)壓下(xià),阻抗特(tè)性(xìng)会(huì)受到(dào)影響,另(lìng)外(wài),如(rú)果(guǒ)工作(zuò)温(wēn)升(shēng)过高(gāo),或(huò)者(zhě)外(wài)部(bù)磁场(chǎng)过大(dà),磁珠的阻抗都会(huì)受到(dào)不(bù)利的影響。
5.4使用(yòng)片(piàn)式磁珠和(hé)片(piàn)式電(diàn)感(gǎn)的原因(yīn):
是(shì)使用(yòng)片(piàn)式磁珠還(huán)是(shì)片(piàn)式電(diàn)感(gǎn)主(zhǔ)要(yào)還(huán)在(zài)于(yú)應(yìng)用(yòng)。在(zài)諧振電(diàn)路(lù)中(zhōng)需要(yào)使用(yòng)片(piàn)式電(diàn)感(gǎn)。而(ér)需要(yào)消除不(bù)需要(yào)的EMI噪聲时(shí),使用(yòng)片(piàn)式磁珠是(shì)*佳的选擇。片(piàn)式磁珠和(hé)片(piàn)式電(diàn)感(gǎn)的應(yìng)用(yòng)场(chǎng)合: 片(piàn)式電(diàn)感(gǎn):射頻(RF)和(hé)無線(xiàn)通(tòng)訊,信息技術(shù)設備,雷(léi)达(dá)檢波(bō)器,汽車電(diàn)子,蜂窩電(diàn)話(huà),尋呼機(jī),音頻設備,PDAs(个(gè)人(rén)數字(zì)助理(lǐ)),無線(xiàn)遙控系統以(yǐ)及(jí)低壓供電(diàn)模块(kuài)等。片(piàn)式磁珠:时(shí)鐘(zhōng)發(fà)生(shēng)電(diàn)路(lù),模拟電(diàn)路(lù)和(hé)數字(zì)電(diàn)路(lù)之(zhī)间的濾波(bō),I/O輸入(rù)/輸出(chū)內(nèi)部(bù)連(lián)接器(比如(rú)串口(kǒu),並(bìng)口(kǒu),鍵盤,鼠标(biāo),长(cháng)途電(diàn)信,本(běn)地(dì)局(jú)域网(wǎng)),射頻(RF)電(diàn)路(lù)和(hé)易受干(gàn)擾的逻輯設備之(zhī)间,供電(diàn)電(diàn)路(lù)中(zhōng)濾除高(gāo)頻傳導干(gàn)擾,計(jì)算機(jī),打印(yìn)機(jī),录(lù)像機(jī)(VCRS),電(diàn)視系統和(hé)手(shǒu)提(tí)電(diàn)話(huà)中(zhōng)的EMI噪聲抑止。
第(dì)四(sì)章(zhāng):電(diàn)感(gǎn)选型應(yìng)用(yòng)要(yào)點(diǎn)
電(diàn)感(gǎn)在(zài)使用(yòng)过程中(zhōng)要(yào)注意(yì)的事(shì)項
1電(diàn)感(gǎn)使用(yòng)的场(chǎng)合
潮(cháo)湿(shī)与干(gàn)燥、环(huán)境温(wēn)度(dù)的高(gāo)低、高(gāo)頻或(huò)低頻环(huán)境、要(yào)讓電(diàn)感(gǎn)表(biǎo)現(xiàn)的是(shì)感(gǎn)性(xìng),還(huán)是(shì)阻抗特(tè)性(xìng)等,都要(yào)注意(yì)。
2電(diàn)感(gǎn)的頻率特(tè)性(xìng)
在(zài)低頻时(shí),電(diàn)感(gǎn)一(yī)般呈現(xiàn)電(diàn)感(gǎn)特(tè)性(xìng),既只(zhī)起(qǐ)蓄能(néng),濾高(gāo)頻的特(tè)性(xìng)。
但在(zài)高(gāo)頻时(shí),它(tā)的阻抗特(tè)性(xìng)表(biǎo)現(xiàn)的很明显。有(yǒu)耗能(néng)發(fà)热(rè),感(gǎn)性(xìng)效應(yìng)降低等現(xiàn)象(xiàng)。不(bù)同(tóng)的電(diàn)感(gǎn)的高(gāo)頻特(tè)性(xìng)都不(bù)一(yī)樣(yàng)。下(xià)面(miàn)就(jiù)铁(tiě)氧體(tǐ)材料的電(diàn)感(gǎn)加以(yǐ)解(jiě)说(shuō):
铁(tiě)氧體(tǐ)材料是(shì)铁(tiě)鎂合金(jīn)或(huò)铁(tiě)鎳合金(jīn),这(zhè)種(zhǒng)材料具有(yǒu)很高(gāo)的導磁率,他(tā)可(kě)以(yǐ)是(shì)電(diàn)感(gǎn)的線(xiàn)圈繞組之(zhī)间在(zài)高(gāo)頻高(gāo)阻的情(qíng)況下(xià)产生(shēng)的電(diàn)容*小。铁(tiě)氧體(tǐ)材料通(tòng)常在(zài)高(gāo)頻情(qíng)況下(xià)應(yìng)用(yòng),因(yīn)为(wèi)在(zài)低頻时(shí)他(tā)们(men)主(zhǔ)要(yào)程電(diàn)感(gǎn)特(tè)性(xìng),使得線(xiàn)上(shàng)的损耗很小。在(zài)高(gāo)頻情(qíng)況下(xià),他(tā)们(men)主(zhǔ)要(yào)呈電(diàn)抗特(tè)性(xìng)比並(bìng)且(qiě)随頻率改變(biàn)。實(shí)際應(yìng)用(yòng)中(zhōng),铁(tiě)氧體(tǐ)材料是(shì)作(zuò)为(wèi)射頻電(diàn)路(lù)的高(gāo)頻衰減器使用(yòng)的。實(shí)際上(shàng),铁(tiě)氧體(tǐ)較好(hǎo)的等效于(yú)電(diàn)阻以(yǐ)及(jí)電(diàn)感(gǎn)的並(bìng)聯,低頻下(xià)電(diàn)阻被(bèi)電(diàn)感(gǎn)短(duǎn)路(lù),高(gāo)頻下(xià)電(diàn)感(gǎn)阻抗變(biàn)得相當高(gāo),以(yǐ)至(zhì)于(yú)電(diàn)流全(quán)部(bù)通(tòng)过電(diàn)阻。铁(tiě)氧體(tǐ)是(shì)一(yī)个(gè)消耗裝(zhuāng)置,高(gāo)頻能(néng)量(liàng)在(zài)上(shàng)面(miàn)轉(zhuǎn)化(huà)为(wèi)热(rè)能(néng),这(zhè)是(shì)由(yóu)他(tā)的電(diàn)阻特(tè)性(xìng)决定(dìng)的。
2.1对于(yú)高(gāo)頻信号(hào)用(yòng)電(diàn)感(gǎn),主(zhǔ)要(yào)用(yòng)在(zài)射頻信号(hào)上(shàng),其(qí)電(diàn)感(gǎn)值范圍:0.6nH~390nH,直(zhí)流電(diàn)阻有(yǒu)多(duō)種(zhǒng)选擇。電(diàn)感(gǎn)值越大(dà),对應(yìng)的直(zhí)流電(diàn)阻也(yě)越大(dà)。自(zì)諧振頻率:一(yī)般在(zài)1GHz以(yǐ)上(shàng),**可(kě)达(dá)12GHz。電(diàn)感(gǎn)值越大(dà),对應(yìng)的自(zì)諧振頻率往往越小。額定(dìng)電(diàn)流:幾(jǐ)十(shí)毫(háo)安(ān)~幾(jǐ)百(bǎi)毫(háo)安(ān)。電(diàn)感(gǎn)值越大(dà),对應(yìng)的額定(dìng)電(diàn)流往往越小。工作(zuò)頻率小于(yú)諧振頻率,電(diàn)感(gǎn)值基本(běn)保持(chí)穩定(dìng);但一(yī)旦工作(zuò)頻率超过諧振頻率後(hòu),電(diàn)感(gǎn)值将会(huì)迅速增大(dà),若頻率繼續增大(dà)並(bìng)达(dá)到(dào)一(yī)定(dìng)程度(dù)後(hòu),電(diàn)感(gǎn)值又会(huì)迅速減小。應(yìng)选擇諧振頻率點(diǎn)高(gāo)于(yú)工作(zuò)頻率的電(diàn)感(gǎn)。
2.2对于(yú)一(yī)般信号(hào)用(yòng)電(diàn)感(gǎn),用(yòng)在(zài)高(gāo)速信号(hào)上(shàng)。其(qí)電(diàn)感(gǎn)值范圍:0.01uH~1000uH。直(zhí)流電(diàn)阻:多(duō)種(zhǒng)选擇.電(diàn)感(gǎn)值越大(dà),对應(yìng)的直(zhí)流電(diàn)阻也(yě)越大(dà)。一(yī)般信号(hào)用(yòng)電(diàn)感(gǎn),其(qí)直(zhí)流電(diàn)阻比高(gāo)頻信号(hào)用(yòng)電(diàn)感(gǎn)和(hé)電(diàn)源用(yòng)電(diàn)感(gǎn)大(dà),*小值为(wèi)100毫(háo)歐,大(dà)的可(kě)达(dá)到(dào)幾(jǐ)歐姆。自(zì)諧振頻率:幾(jǐ)十(shí)兆(zhào)赫茲~幾(jǐ)百(bǎi)兆(zhào)赫茲。電(diàn)感(gǎn)值越大(dà),其(qí)对應(yìng)的自(zì)諧振頻率越小。額定(dìng)電(diàn)流:幾(jǐ)毫(háo)安(ān)~幾(jǐ)十(shí)毫(háo)安(ān)。電(diàn)感(gǎn)值越大(dà),其(qí)对應(yìng)的額定(dìng)電(diàn)流越小。工作(zuò)頻率低于(yú)諧振頻率时(shí),電(diàn)感(gǎn)值保持(chí)穩定(dìng);工作(zuò)頻率超过諧振頻率後(hòu),電(diàn)感(gǎn)值将会(huì)先(xiān)增大(dà),到(dào)一(yī)定(dìng)頻率後(hòu),将迅速減小。應(yìng)选擇諧振頻率點(diǎn)高(gāo)于(yú)工作(zuò)頻率的電(diàn)感(gǎn)。常用(yòng)于(yú)高(gāo)速設計(jì)中(zhōng)的跨闆信号(hào)。高(gāo)速跨闆信号(hào)的紋波(bō)比闆內(nèi)信号(hào)大(dà),可(kě)以(yǐ)使用(yòng)一(yī)般信号(hào)用(yòng)電(diàn)感(gǎn)加以(yǐ)濾波(bō)。高(gāo)頻信号(hào)用(yòng)電(diàn)感(gǎn)和(hé)一(yī)般信号(hào)用(yòng)電(diàn)感(gǎn)額定(dìng)電(diàn)流都比較小,而(ér)直(zhí)流電(diàn)阻相对較大(dà),不(bù)能(néng)用(yòng)于(yú)電(diàn)源濾波(bō)。
2.3 对于(yú)電(diàn)源用(yòng)電(diàn)感(gǎn),用(yòng)在(zài)電(diàn)源電(diàn)路(lù)中(zhōng)。電(diàn)感(gǎn)值范圍:1uH~470uH。直(zhí)流電(diàn)阻:多(duō)種(zhǒng)选擇。電(diàn)感(gǎn)值越大(dà),直(zhí)流電(diàn)阻也(yě)越大(dà)。*小值为(wèi)幾(jǐ)毫(háo)歐,大(dà)的有(yǒu)幾(jǐ)歐姆。自(zì)諧振頻率:幾(jǐ)十(shí)兆(zhào)赫茲~幾(jǐ)百(bǎi)兆(zhào)赫茲。電(diàn)感(gǎn)值越大(dà),其(qí)对應(yìng)的自(zì)諧振頻率越小。
額定(dìng)電(diàn)流:幾(jǐ)十(shí)毫(háo)安(ān)~幾(jǐ)安(ān)。電(diàn)感(gǎn)值越大(dà),对應(yìng)的額定(dìng)電(diàn)流越小。工作(zuò)頻率低于(yú)諧振頻率时(shí),電(diàn)感(gǎn)值基本(běn)保持(chí)穩定(dìng);工作(zuò)頻率超过諧振頻率,電(diàn)感(gǎn)值将会(huì)先(xiān)增大(dà),一(yī)定(dìng)頻率後(hòu),又迅速減小。應(yìng)选擇諧振頻率點(diǎn)高(gāo)于(yú)工作(zuò)頻率的電(diàn)感(gǎn)。
電(diàn)源用(yòng)電(diàn)感(gǎn)注意(yì)事(shì)項
2.3.1. 手(shǒu)册(cè)标(biāo)稱的電(diàn)感(gǎn)值---工作(zuò)頻率低于(yú)諧振頻率點(diǎn);
2.3.2. 當工作(zuò)頻率>>諧振頻率,則電(diàn)感(gǎn)值将随着工作(zuò)頻率而(ér)急劇減小,逐步呈現(xiàn)電(diàn)容性(xìng)。
2.3.3. 電(diàn)感(gǎn)用(yòng)于(yú)電(diàn)源濾波(bō)时(shí),需要(yào)考慮由(yóu)于(yú)其(qí)直(zhí)流電(diàn)阻而(ér)引起(qǐ)的壓降。
2.3.4. 建議工作(zuò)電(diàn)流小于(yú)額定(dìng)電(diàn)流。
2.3.5. 如(rú)果(guǒ)工作(zuò)電(diàn)流大(dà)于(yú)額定(dìng)電(diàn)流,電(diàn)感(gǎn)未必会(huì)损壞,但是(shì)電(diàn)感(gǎn)值可(kě)能(néng)低于(yú)标(biāo)稱值。
3 電(diàn)感(gǎn)設計(jì)要(yào)承受的**電(diàn)流,及(jí)相應(yìng)的發(fà)热(rè)情(qíng)況。
4 使用(yòng)磁环(huán)时(shí),对照上(shàng)面(miàn)的磁环(huán)部(bù)分(fēn),找(zhǎo)出(chū)对應(yìng)的L值,对應(yìng)材料的使用(yòng)范圍。
5 注意(yì)導線(xiàn)(漆包(bāo)線(xiàn)、纱包(bāo)或(huò)裸導線(xiàn)),常用(yòng)的漆包(bāo)線(xiàn)。要(yào)找(zhǎo)出(chū)*适合的線(xiàn)經(jīng)。
第(dì)五(wǔ)章(zhāng):電(diàn)感(gǎn)的計(jì)算及(jí)測量(liàng)
环(huán)形電(diàn)感(gǎn)的設計(jì)与計(jì)算
單层(céng)圆(yuán)筒式線(xiàn)圈參數計(jì)算
一(yī)个(gè)電(diàn)感(gǎn)計(jì)算的經(jīng)验(yàn)公(gōng)式
K值表(biǎo) | |||||||
2R/l | 对應(yìng)的K | 3R/l | 对應(yìng)的K | 3R/l | 对應(yìng)的K | 4R/l | 对應(yìng)的K |
0.1 | 0.96 | 0.6 | 0.79 | 2 | 0.52 | 10 | 0.2 |
0.2 | 0.92 | 0.8 | 0.74 | 3 | 0.43 | 20 | 0.12 |
0.3 | 0.88 | 1 | 0.69 | 4 | 0.37 | ||
0.4 | 0.85 | 1.5 | 0.6 | 5 | 0.32 | ||
電(diàn)感(gǎn)的測量(liàng)
電(diàn)感(gǎn)量(liàng)的測量(liàng)步骤:(RLC測量(liàng))
第(dì)六(liù)章(zhāng):主(zhǔ)要(yào)應(yìng)用(yòng)電(diàn)路(lù)
1.電(diàn)源電(diàn)路(lù)中(zhōng)的電(diàn)感(gǎn)濾波(bō)電(diàn)路(lù)
電(diàn)感(gǎn)濾波(bō)電(diàn)路(lù)是(shì)用(yòng)電(diàn)感(gǎn)器构成(chéng)的一(yī)種(zhǒng)濾波(bō)電(diàn)路(lù),其(qí)濾波(bō)效果(guǒ)相當好(hǎo),只(zhī)是(shì)要(yào)求濾波(bō)電(diàn)感(gǎn)的電(diàn)感(gǎn)量(liàng)較大(dà),電(diàn)路(lù)的成(chéng)本(běn)比較高(gāo)。電(diàn)路(lù)中(zhōng)常使用(yòng)7c型LC濾波(bō)電(diàn)路(lù)。
图(tú)7-21所(suǒ)示是(shì)兀型LC濾波(bō)電(diàn)路(lù)。電(diàn)路(lù)中(zhōng)的Cl和(hé)C3是(shì)濾波(bō)電(diàn)容,C2是(shì)高(gāo)頻濾波(bō)電(diàn)容,Ll是(shì)濾波(bō)電(diàn)感(gǎn),Ll代(dài)替兀型RC濾波(bō)電(diàn)路(lù)中(zhōng)的濾波(bō)電(diàn)阻。電(diàn)容Cl是(shì)主(zhǔ)濾波(bō)電(diàn)容,将整流電(diàn)路(lù)輸出(chū)電(diàn)壓中(zhōng)的絕大(dà)部(bù)分(fēn)交流成(chéng)分(fēn)濾波(bō)到(dào)地(dì)。
1.1.直(zhí)流等效電(diàn)路(lù)
图(tú)7-22所(suǒ)示是(shì)冗型LC濾波(bō)電(diàn)路(lù)的直(zhí)流等效電(diàn)路(lù),電(diàn)感(gǎn)Ll的直(zhí)流電(diàn)阻小到(dào)为(wèi)零(líng),就(jiù)用(yòng)一(yī)根導線(xiàn)代(dài)替。
1.2.交流等效電(diàn)路(lù)
图(tú)7-23所(suǒ)示是(shì)兀型LC濾波(bō)電(diàn)路(lù)的交流等效電(diàn)路(lù)。对于(yú)交流成(chéng)分(fēn)而(ér)言,因(yīn)为(wèi)電(diàn)感(gǎn)L1感(gǎn)抗的存在(zài),且(qiě)这(zhè)一(yī)電(diàn)感(gǎn)很大(dà),这(zhè)一(yī)感(gǎn)抗与電(diàn)容C3的容抗(容抗很小)构成(chéng)分(fēn)壓衰減電(diàn)路(lù)(見(jiàn)交流等效電(diàn)路(lù))对交流成(chéng)分(fēn)有(yǒu)很大(dà)的衰減作(zuò)用(yòng),达(dá)到(dào)濾波(bō)的目的。
2.共模和(hé)差模電(diàn)感(gǎn)電(diàn)路(lù)
图(tú)7-24所(suǒ)示是(shì)共模和(hé)差模電(diàn)感(gǎn)器電(diàn)路(lù),这(zhè)也(yě)是(shì)開(kāi)关電(diàn)源交流市電(diàn)輸入(rù)回路(lù)中(zhōng)的EMI濾波(bō)器,電(diàn)路(lù)中(zhōng)的Ll、L2是(shì)差模電(diàn)感(gǎn)器,L3和(hé)L4为(wèi)共模電(diàn)感(gǎn)器,Cl为(wèi)X電(diàn)容,C2和(hé)C3为(wèi)Y電(diàn)容。该電(diàn)路(lù)輸入(rù)220V交流市電(diàn),輸出(chū)電(diàn)壓加到(dào)整流電(diàn)路(lù)中(zhōng)。
2.1.共模電(diàn)感(gǎn)器電(diàn)路(lù)
開(kāi)关電(diàn)源产生(shēng)的共模噪聲頻率范圍为(wèi)10kHz~50MHz甚至(zhì)更(gèng)高(gāo),为(wèi)了有(yǒu)效衰減这(zhè)些(xiē)噪聲,要(yào)求在(zài)这(zhè)个(gè)頻率范圍內(nèi)共模電(diàn)感(gǎn)器能(néng)夠提(tí)供足夠高(gāo)的感(gǎn)抗。講解(jiě)共模電(diàn)感(gǎn)器工作(zuò)原理(lǐ)前(qián)應(yìng)该了解(jiě)共模電(diàn)感(gǎn)器結构,这(zhè)有(yǒu)助于(yú)理(lǐ)解(jiě)共模電(diàn)感(gǎn)器抑制共模高(gāo)頻噪聲。图(tú)7-25所(suǒ)示是(shì)共模電(diàn)感(gǎn)器實(shí)物(wù)图(tú)和(hé)結构示意(yì)图(tú)。
正常的交流電(diàn)流流过共模電(diàn)感(gǎn)器分(fēn)析。如(rú)图(tú)7-26所(suǒ)示,220V交流電(diàn)是(shì)差模電(diàn)流,它(tā)流过共模線(xiàn)圈L3和(hé)L4的方(fāng)向(xiàng)如(rú)图(tú)中(zhōng)所(suǒ)示,两(liǎng)線(xiàn)圈中(zhōng)電(diàn)流产生(shēng)的磁场(chǎng)方(fāng)向(xiàng)相反而(ér)抵消。这(zhè)时(shí)正常信号(hào)電(diàn)流主(zhǔ)要(yào)受線(xiàn)圈電(diàn)阻的影響(这(zhè)一(yī)影響很小),以(yǐ)及(jí)少(shǎo)量(liàng)因(yīn)漏感(gǎn)造成(chéng)的阻尼(電(diàn)感(gǎn)),加上(shàng)220V交流電(diàn)的頻率只(zhī)有(yǒu)50Hz,共模電(diàn)感(gǎn)器電(diàn)感(gǎn)量(liàng)不(bù)大(dà),所(suǒ)以(yǐ)共模電(diàn)感(gǎn)器对于(yú)正常的220V交流電(diàn)感(gǎn)抗很小,不(bù)影響220V交流電(diàn)对整機(jī)的供電(diàn)。
共模電(diàn)流流过共模電(diàn)感(gǎn)器分(fēn)析。當共模電(diàn)流流过共模電(diàn)感(gǎn)器时(shí),電(diàn)流方(fāng)向(xiàng)如(rú)图(tú)7-27所(suǒ)示。由(yóu)于(yú)共模電(diàn)流在(zài)共模電(diàn)感(gǎn)器中(zhōng)为(wèi)同(tóng)方(fāng)向(xiàng),線(xiàn)圈L3和(hé)L4內(nèi)产生(shēng)同(tóng)方(fāng)向(xiàng)的磁场(chǎng),这(zhè)时(shí)增大(dà)了線(xiàn)圈L3、L4的電(diàn)感(gǎn)量(liàng),也(yě)就(jiù)是(shì)增大(dà)了L3、L4对共模電(diàn)流的感(gǎn)抗,使共模電(diàn)流受到(dào)了更(gèng)大(dà)的抑制,达(dá)到(dào)衰減共模電(diàn)流的目的,起(qǐ)到(dào)了抑制共模干(gàn)擾噪聲的作(zuò)用(yòng)。
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