怎样测量电容电感设计师的固有电感

电容电感测量-学术百科-知网空间
电容电感测量
电容电感测量
基本电参数电感(自感或互感)的测量。电感的单位为亨(H)。...谐振法利用电感、电容发生谐振实现自感测量的方法。原理接线如图1(c)所示,图中C为标准可变电容器。调节C,使电流表的示值最大,此时电路处于串联谐振状态。自感L可由C值及电源频
与"电容电感测量"相关的文献前10条
本文介绍了一种基于单片机的高精度电容和电感测量仪器的设计。本设计采用DDS芯片AD9850产生高精度的正弦波信号流经待测的电容或者电感和标准电阻的串连电路,通过测量电容或者电感和
正电感、电容和电阻的测量,是电学实验的基本内容。电阻测量的方法很多,但是简单而具有一定精度的电感和电容的测量方法却较少,基本上采田交流电桥法或者冲击法。由于该二种方法均需要精密的
在测量电感电容值时,传统的测量大都采用交流电桥法和谐振法。然而这些方法通常采用刻度读数,读数不够直观。着眼于对传统测量方式的改进,基于LC振荡电路原理,结合以AT89S51单片机
正 在工程测量和电路设计中,常常需要测量各种线圈的电感量。许多自己动手绕制的电感线圈也需要测量其电感值。通常测量电感要用Q表或LCR测试仪来测量,但这些仪表、仪器一般只有单位科研
目前国内电阻、电容测量丧的小型化、数字化已基本普及,而电感测量表的小型化、数字化尚未普及。本文以微分原理:V_L=-L△l/△t,即L=KV_L为基础,研制了简易数字式电感测量表
根据数字万用电表电容档运用电容—电压 (C -U )转换器测量电容的原理 ,利用在交流信号测量电路中电感电抗与电容电抗可等量代换的特点 ,提出了用普通数字万用表电容档快速测量电感
正现已研究出对多层陶瓷电路板内层线条之间短路和线条中开路作精确定位的方法.短路是通过红外热成像法来定位的,使电流通过短路线条形成的回路便可产生热量.此外,还可通过测量短路线条形成
本文提出一种测量铁心电感线圈固有电容的简易方法,这一方法是基于在低于线圈谐振频率的两个相近的频率上测出线圈的阻抗,进而计算出固有电容的大小。本文的方法与其他测量固有电容的方法相比
精确的测量寄生电感,对于电容的合理应用具有十分重要的意义,介绍了一种利用LC谐振原理测量电容自身寄生电感的方法。利用直接数字合成器产生可编程的扫频信号激励含有寄生电感的电容,同时
正 几乎是完全自动操作的the Hewlett- Packard 4262A数字电感—电容—电阻测量计,即3 1/2数字仪,可测量电容、电感和电阻,其范围分别为:从0.01pF到
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如何测电容,电感的大小?
提供的器材有:信号发生器,电阻,示波器,交流毫伏表(或数字万用表)如何设计一个实验来测量电容电感的参哗盯糕故蕹嘎革霜宫睛数?给出思路即可,详细得更好
代什么公式?
提问者采纳
用信号发生器产生一个适当频率f的信号,电容和电阻串联接在信号发生器上,用交流毫伏表测出电压,根据Rc=1/2πfC,就能算出电容的容量C。测电感类似。
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电阻电容电感总结
51欧,1/8W 插件和贴片
75欧,1/8W 插件和贴片
100欧,1/8W 插件和贴片
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常用标称值
精度为5%的碳膜电阻,以欧姆为单位的标称值:
精度为1%的金属膜电阻,以欧姆为单位的标称值:
在交流电路中是耦合作用
在直流电路是滤波作用
经常在电源和地之间加滤波电容,以过滤电源波动
如果串联电容,就会切断直流信号,曾经在放大电路中学习的串联电容是对波动信号的
滤波的重要作用:
有时不加滤波电容,主控芯片处理不稳定
电源部分,有一回滤波电容掉了,发现出来的电压反而高了,原来是没有滤波相当于交流的了,通过二极管,反而成了整流了,取有效值,根2备了
电解电容的极性:
一个原则:电位高的一端接正
比如在正压电源电路中,极接电源输出端,负极接地
而在负压电源电路中,输出负电压时则负极接输出端,正极接地
常用电容标称值
1.纸介电容、金属化纸介电容、纸膜复合介质电容、低频(有极性)有机薄膜介质电容 误差有:±5%,±10%,±20%;
2.高频(无极性)有机薄膜介质电容、瓷介电容、玻璃釉电容、云母电容误差有:
±5%,±10%,±20%;
3.铝、钽、铌、钛电解电容误差有:±10%,±20%,+50/-20%,+100/-10%
电容器标称容量系列(容量单位有pF、nF、uF)。
E24(允许误差为±5%):
E12(允许误差为±10%): 1.0
E6(允许误差为±20%):
铝电解电容
陶瓷电容、瓷片电容、高压瓷片电容
瓷片电容可以做的耐压值很高
比如交流电指示灯上就常见到瓷片电容的身影
金属膜电容
标识值,比如684,68*10^4
pf =0.68u (电容常常以p为单位)
特点:容量不大 可高频 价格高
交流指示灯上用到的CBB电容
钽电容特点就是体积小,用于对体积要求严格的地方
AVX:钽电容
大个的替换为钽电容,较小的就不替换了
有极性电容也就是我们平时所称的电解电容,一般我们平时用的最多的为铝电解电容,由于其电解质为铝,所以其温度稳定性以及精度都不是很高,
因此钽电容器体积小、容量大、漏电流低、使用寿命长、综合性能优异,是最优秀的电容器,不仅在常规条件下比陶瓷、铝、薄膜等其它电容器体积小、容量高、功能稳定,而且能在许多为其它电容器所不能胜任的严峻条件下正常工作。由于钽电容器具有其它诸多电容器不可比拟的优异特性,在微电子科学和表面贴装技术领域,几乎无可等效替代的其它电容器与之竞争
要求轻薄,电解电容全面替换为钽电容
参见相关datasheet、选型表了解标示情况
容值,电压,大小,标示问题:容值后面的字母到底表示什么
标示到底是耐压值相关还是尺寸相关,
很多资料讲到尺寸的A B C D E 等
比较困扰...
但后来我更倾向于相信表示的确实是耐压值
买回来的一个447C的电容是E型封装7.3 X4.3 X4.1,又买回来的一个107E 25V的也是E封装,也就是说同样的E封装,一个标示是C一个标示是E,这说明字母确实不是与尺寸相关的
另外一个227C的是7.3 X4.3 X4.1 所谓的D型尺寸
有标准,以常见的为例,字母代表的电压如下:
如果是 2A,则表示100V,2J 表示63V,依次类推
贴片钽电容的封装是分为A型(3216),B型(3528), C型(6032), D型(7343),E型(7845)。有斜角的是表示正极
然后每种尺寸有多种耐压值
AVX 常规系列(TAJ)贴片钽电容:容量和额定电压(字母表示封装大小)
长的话是+-0.2 ,宽是+-0.1 高 (MM)
A 型的尺寸3.2 X1.6 X1.6
B型的尺寸 3.5 X2.8 X1.9
C型的尺寸 6.0X 3.2X 2.6
D 型的尺寸7.3 X4.3 X2.9
D(7343) 厚度2.9毫米
E 型的尺寸7.3 X4.3 X4.1
E(7343) 厚度4.1毫米
V 型的尺寸7.3X 6.1 X3.45
P(2012)也就是0805的
注意钽电容是正极性标示
我拿447C的两端逐渐提高电压,但加到14.5V时烧了,把实验台也弄了个标记
这证明就不是16V耐压值的吗?能?不能?
耐压值的选择
低电压的电容一般选择2到3倍的耐压值
耐压值增倍处理
当处理某种程度以上的电压时,电容器的耐压值就成为问题,如果能够买到耐压值高的电容则是没有问题的,如果买不到,或者因价格问题等因素,则必须考虑其它的方法。
此时,在电路上作些改进,即使使用耐压低的电容也没有问题。也可使用多个电容器作为一个电容器来使用,在客观上提高耐压的方法。
电容串联--&容值减小,耐压增大
电容并联---&容值增大,耐压不变(或者取小的那个)
电容串联之后,耐压会增加,如果两个相同的电容串联,耐压为单只电容的两倍;如果容量不相同,通电之后,容量小的压将大,容量大的压降小;大多数应用中,在工作电压比较高的电路中,总是选用相同的电容来串联;如果确实需要不同容量的电容串联,最大耐压以小电容为准进行;即使被认为两只容量相同的电容串联,由于不可能出现两只完全相等的情况,理论上耐压增加一倍,实际使用时,工作电压应当要小于理论电压。
串联不是简单相加,如果说是容量相同的,就是相加,但还要加均压电阻
图1是其原理图,要说提高耐压,公是简单地将电容量2倍的电容器进行串联,如设该电容器的耐压为E,2个电容串联则耐压为2E,成为耐压为2倍的电容器。由于将容量2倍的电容进行串联连接,容量仅为原来的1/2。同理,想做成三倍耐压时,原理也是一样。
但是直接照图1那样是不行的。原因是不能保证两个电容器的连接点(c点)的电位是两端电位的一半。两个电容器的绝缘电阻的分散性有很大的变化。
为了防止上述情况的发生,如图2所示,分别在电容器上并联加入高电阻。这样一来,外观上的绝缘电阻等于该高电阻,由于该高电阻取值相同,c点电位可以做成是a和b电位的中点,耐压也如所希望的那样成为2倍。
但是,由此也会引起很大的副作用。外观上的绝缘电阻极大地下降,因此有相当多的用途是不能使用的,实际上采用这种方法的是电源滤波电路。如果是电源滤波电路,如R是高电阻,也可以忽略。还有,必须充分注意电阻的耐压与功耗。
并联电阻的规格确定原则(经验值):流过电阻的电流,是电容器漏电流的5-10倍(电容器漏电流值在电容器样本上查)。除外,电阻功率要有余量,电阻两端的最大电压要小于电阻制造商规定的额定值。这个方法已经大量应用了几十年,并不是新技术。例如,两只同规格的电解电容反向串联,相当于1只容量为1半的无极性电容,这方法在需要大容量无极性电容时也挺管用。
AVX与KEMET的优劣:AVX在军用,民用市场上的占有量都很大,在普通电容的市场上,AVX无论品质还是市场占有量都远强与KEMET。价格上,AVX比KEMET更贵。KEMET他主要问题是其电容的耐压值不够,举例说:100uf 10v的电容,测试的电压按道理应该能达到5V,但若真用5V电压去测试的话,很可能会击穿。Polymer方面,KEMET是强于AVX的。Polymer最初是一家日本公司(名字忘记了)研究出来的,后被KEMET买断了专利。AVX在Polymer
低阻抗/低ESR/low ESR/low impedance
安规电容是指用于这样的场合,即电容器失效后,不会导致电击,不危及人身安全. 它包括了X电容和Y电容。 x电容是跨接在电力线两线(L-N)之间的电容,一般选用金属薄膜电容;Y电容是分别跨接在电力线两线和地之间(L-E,N-E)的电容,一般是成对出现。基于漏电流的限制,Y电容值不能太大,一般X电容是uF级,Y电容是nF级。X电容抑制差模干扰,Y电容抑制共模干扰。
安规电容安全等级 应用中允许的峰值脉冲电压 过电压等级(IEC664)
X1 &2.5kV ≤4.0kV Ⅲ
X2 ≤2.5kV Ⅱ
X3 ≤1.2kV ——
比如黄色的 0.01u 275V X2安规电容
5.1 片状电感
电感量:10NH~1MH
材料:铁氧体 绕线型 陶瓷叠层
精度: J=±5% K=±10% M=±20%
尺寸: 05 10 .5mm*2.0mm mm*2.5mm
个别示意图:
贴片绕线电感
贴片叠层电感
5.2 功率电感
电感量:1NH~20MH
带屏蔽、不带屏蔽
尺寸:SMD43、SMD54、SMD73、SMD75、SMD104、SMD105;RH73/RH74/RH104R/RH105R/RH124;CD43/54/73/75/104/105;
5.3 片状磁珠
种类:CBG(普通型) 阻抗:5Ω~3KΩ
CBH(大电流) 阻抗:30Ω~120Ω
CBY(尖峰型) 阻抗:5Ω~2KΩ
规格:05/06(贴片磁珠)
规格:SMB302520/SMB403025/SMB853025(贴片大电流磁珠)
5.4 插件磁珠
电感量:0.1uH~22MH
豆形电感:0.1uH~22MH
尺寸:、、0910
精度:J=±5% K=±10% M=±20%
精度:J=±5% K=±10% M=±20%
5.6 立式电感
电感量:0.1uH~3MH
规格:PK0455/PK0608/PK0810/PK0912
5.7轴向滤波电感
规格:LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019
电感量:0.1uH-10mH。
额定电流:65mA~10A。Q值高,价位一般较低,自谐振频率高
5.8 磁环电感
规格:TC3026/TC3726/TC4426/TC5026
尺寸(单位mm):3.25~15.88
一、电感器的定义。
1.1 电感的定义:
电感是导线内通过交流电流时,在导线的内部及其周围产生交变磁通,导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。
当电感中通过直流电流时,其周围只呈现固定的磁力线,不随时间而变化;可是当在线圈中通过交流电流时,其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。根据法拉弟电磁感应定律---磁生电来分析,变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势,此感应电势相当于一个“新电源”。当形成闭合回路时,此感应电势就要产生感应电流。由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止原来磁力线的变化的。由于原来磁力线变化来源于外加交变电源的变化,故从客观效果看,电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性。电感线圈有与力学中的惯性相类似的特性,在电学上取名为“自感应”,通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间,会发生火花,这就是自感现象产生很高的感应电势所造成的。
总之,当电感线圈接到交流电源上时,线圈内部的磁力线将随电流的交变而时刻在变化着,致使线圈不断产生电磁感应。这种因线圈本身电流的变化而产生的电动势 ,称为“自感电动势”。
由此可见,电感量只是一个与线圈的圈数、大小形状和介质有关的一个参量,它是电感线圈惯性的量度而与外加电流无关。
1.2 电感线圈与变压器
电感线圈:导线中有电流时,其周围即建立磁场。通常我们把导线绕成线圈,以增强线圈内部的磁场。 电感线圈就是据此把导线(漆包线、纱包或裸导线)一圈靠一圈(导线间彼此互相绝缘)地绕在绝缘管(绝缘体、铁芯或磁芯)上制成的。一般情况,电感线圈只有一个绕组。
变压器:电感线圈中流过变化的电流时,不但在自身两端产生感应电压,而且能使附近的线圈中产生感应电压,这一现象叫互感。两个彼此不连接但又靠近,相互间存在电磁感应的线圈一般叫变压器。
1.3 电感的符号与单位
电感符号:L
电感单位:亨 (H)、毫亨(mH)、微亨 (uH),1H=103mH=106uH。
1.4 电感的分类:
按 电感形式 分类:固定电感、可变电感。
按导磁体性质分类:空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。
按 工作性质 分类:天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。
按 绕线结构 分类:单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。
按 工作频率 分类:高频线圈、低频线圈。
按 结构特点 分类:磁芯线圈、可变电感线圈、色码电感线圈、无磁芯线圈等。
二、 电感的主要特性参数
2.1 电感量L
电感量L表示线圈本身固有特性,与电流大小无关。除专门的电感线圈(色码电感)外,电感量一般不专门标注在线圈上,而以特定的名称标注。
2.2 感抗XL
电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL,单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2πfL
2.3 品质因素Q
品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量,Q为感抗XL与其等效的电阻的比值,即:Q=XL/R。 线圈的Q值愈高,回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻,骨架的介质损耗,屏蔽罩或铁芯引起的损耗,高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q值通常为几十到几百。采用磁芯线圈,多股粗线圈均可提高线圈的Q值。
2.4 分布电容
线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小,稳定性变差,因而线圈的分布电容越小越好。采用分段绕法可减少分布电容。
2.5 允许误差:电感量实际值与标称之差除以标称值所得的百分数。
2.6 标称电流:指线圈允许通过的电流大小,通常用字母A、B、C、D、E分别表示,标称电流值为50mA 、150mA 、300mA 、700mA 、1600mA 。
三、常用电感线圈
3.1 单层线圈
单层线圈是用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上。如晶体管收音机中波天线线圈。
3.2 蜂房式线圈
如果所绕制的线圈,其平面不与旋转面平行,而是相交成一定的角度,这种线圈称为蜂房式线圈。而其旋转一周,导线来回弯折的次数,常称为折点数。蜂房式绕法的优点是体积小,分布电容小,而且电感量大。蜂房式线圈都是利用蜂房绕线机来绕制,折点越多,分布电容越小
3.3 铁氧体磁芯和铁粉芯线圈
线圈的电感量大小与有无磁芯有关。在空芯线圈中插入铁氧体磁芯,可增加电感量和提高线圈的品质因素。
3.4 铜芯线圈
铜芯线圈在超短波范围应用较多,利用旋动铜芯在线圈中的位置来改变电感量,这种调整比较方便、耐用。
3.5 色码电感线圈
是一种高频电感线圈,它是在磁芯上绕上一些漆包线后再用环氧树脂或塑料封装而成。它的工作频率为10KHz至200MHz,电感量一般在0.1uH到3300uH之间。色码电感器是具有固定电感量的电感器,其电感量标志方法同电阻一样以色环来标记。其单位为uH。
3.6 阻流圈(扼流圈)
限制交流电通过的线圈称阻流圈,分高频阻流圈和低频阻流圈。
3.7 偏转线圈
偏转线圈是电视机扫描电路输出级的负载,偏转线圈要求:偏转灵敏度高、磁场均匀、Q值高、体积小、价格低。
四、 电感在电路中的作用
基本作用:滤波、振荡、延迟、陷波等
形象说法:“通直流,阻交流”
细化解说:在电子线路中,电感线圈对交流有限流作用,它与电阻器或电容器能组成高通或低通滤波器、移相电路及谐振电路等;变压器可以进行交流耦合、变压、变流和阻抗变换等。
由感抗XL=2πfL 知,电感L越大,频率f越高,感抗就越大。该电感器两端电压的大小与电感L成正比,还与电流变化速度△i/△t
电感线圈也是一个储能元件,它以磁的形式储存电能,储存的电能大小可用下式表示:WL=1/2 Li2 。
可见,线圈电感量越大,流过越大,储存的电能也就越多。
电感的符号
电感量的标称:直标式、色环标式、无标式
电感方向性:无方向
检查电感好坏方法:用电感测量仪测量其电感量;用万用表测量其通断,理想的电感电阻很小,近乎为零。
五、 电感的型号、规格及命名。
国内外有众多的电感生产厂家,其中名牌厂家有SAMUNG、PHI、TDK、AVX、VISHAY、NEC、KEMET、ROHM等。
5.1 片状电感
电感量:10NH~1MH
材料:铁氧体 绕线型 陶瓷叠层
精度: J=±5% K=±10% M=±20%
尺寸: 05 10 .5mm*2.0mm mm*2.5mm
个别示意图:
贴片绕线电感
贴片叠层电感
5.2 功率电感
电感量:1NH~20MH
带屏蔽、不带屏蔽
尺寸:SMD43、SMD54、SMD73、SMD75、SMD104、SMD105;RH73/RH74/RH104R/RH105R/RH124;CD43/54/73/75/104/105;
5.3 片状磁珠
种类:CBG(普通型) 阻抗:5Ω~3KΩ
CBH(大电流) 阻抗:30Ω~120Ω
CBY(尖峰型) 阻抗:5Ω~2KΩ
规格:05/06(贴片磁珠)
规格:SMB302520/SMB403025/SMB853025(贴片大电流磁珠)
5.4 插件磁珠
电感量:0.1uH~22MH
豆形电感:0.1uH~22MH
尺寸:、、0910
精度:J=±5% K=±10% M=±20%
精度:J=±5% K=±10% M=±20%
5.6 立式电感
电感量:0.1uH~3MH
规格:PK0455/PK0608/PK0810/PK0912
5.7轴向滤波电感
规格:LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019
电感量:0.1uH-10mH。
额定电流:65mA~10A。Q值高,价位一般较低,自谐振频率高
5.8 磁环电感
规格:TC3026/TC3726/TC4426/TC5026
尺寸(单位mm):3.25~15.88
5.9 空气芯电感
空气芯电感为了取得较大的电感值,往往要用较多的漆包线绕成,而为了减少电感本身的线路电阻对直流电流的影响,要采用线径较粗的漆包线。但在一些体积较少的产品中,采用很重很大的 空气芯电感不太现实,不但增加成本,而且限制了产品的体积。为了提高电感值而保持较轻的重量,我们可以在空气芯电感中插入磁心、铁心,提高电感的自感能力,借此提高电感值。目前,在计算机中,绝大部分是磁心电感。
六、电感在电路中的应用
电感在电路最常见的功能就是与电容一起,组成LC滤波电路。我们已经知道,电容具有“阻直流,通交流”的本领,而电感则有“通直流,阻交流”的功能。如果把伴有许多干扰信号的直流电通过LC滤波电路(如图),那么,交流干扰信号将被电容变成热能消耗掉;变得比较纯净的直流电流通过电感时,其中的交流干扰信号也被变成磁感和热能,频率较高的最容易被电感阻抗,这就可以抑制较高频率的干扰信号。
LC滤波电路
在线路板电源部分的电感一般是由线径非常粗的漆包线环绕在涂有各种颜色的圆形磁芯上。而且附近一般有几个高大的滤波铝电解电容,这二者组成的就是上述的LC滤波电路。另外,线路板还大量采用“蛇行线+贴片钽电容”来组成LC电路,因为蛇行线在电路板上来回折行,也可以看作一个小电感。
七、 常见的磁芯磁环
铁粉芯系列
材质有:-2材(红/透明)、-8材(黄/红)、-18材(绿/红)、-26材(黄/白)、-28材(灰/绿)、-33材(灰/黄)、-38材(灰/黑)、-40材(绿/黄)、-45材(黑色)、-52材(绿/蓝);尺寸:外径大小从30到400D(注解:外径从7.8mm到102mm)。
铁硅铝系列
主要u值有:60、75、90、125;尺寸:外径大小从3.5mm到77.8mm。
两种产品的规格除了主要的环形外,另有E形,棒形等,还可以根据客户提供的各项参数定做。它们广泛应用于计算机主机板,计算机电源,电源供应器,手机充电器,灯饰变压调光器,不间断电源(UPS),各种家用电器控制板等。
八、 电感与磁珠的联系与区别
电感和磁珠的什么联系与区别
1、电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件
2、电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于EMC对策
3、磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰。两者都可用于处理EMC、EMI问题。
EMI的两个途径,即:辐射和传导,不同的途径采用不同的抑制方法。前者用磁珠,后者用电感。
4、磁珠是用来吸收超高频信号,象一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDR SDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种蓄能元件,用在LC振荡电路,中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过50MHZ。
5、电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上。一般地的连接和电源的连接。
在模拟地和数字地结合的地方用磁珠。对信号线也采用磁珠。
磁珠的大小(确切的说应该是磁珠的特性曲线) 取决于需要磁珠吸收的干扰波的频率。磁珠就是阻高频,对直流电阻低,对高频电阻高。比如Mhz就是说对100M频率的信号有1000欧姆的电阻。因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是欧姆。磁珠的datasheet上一般会附有频率和阻抗的特性曲线图。一般以100MHz为标准,比如,就是指在100MHz的时候磁珠的Impedance为600欧姆。
九、 部分电感的计算公式
9.1 环形电感
针对环形CORE,有以下公式可利用: (IRON)
L="N2"*AL L=电感量(H) AL= 感应系数
H-DC=0.4πNI /l N==绕线匝数(圈)
H-DC=直流磁化力 I= 通过电流(A) l= 磁路长度(cm)
l及AL值大小,可参照Micrometa对照表。例如: 以T50-52材,绕线5圈半,其L值为T50-52(表示OD为0.5英寸),经查表其AL值约为33nH
L="33"*(5.5)2=998.25nH≈1μH
当通过10A电流时,其L值变化可由l=3.74(查表)
H-DC=0.4πNI / l = 0.4×3.14×5.5×10 / 3.74 = 18.47 (查表后)
即可了解L值下降程度(μi%)
9.2 电感计算
介绍一个经验公式
L=(k*μ0*μs*N2*S)/l
μ0 为真空磁导率=4π*10(-7)。(10的负七次方)
μs 为线圈内部磁芯的相对磁导率,空心线圈时μs=1
N2 为线圈圈数的平方
S 线圈的截面积,单位为平方米
l 线圈的长度, 单位为米
k 系数,取决于线圈的半径(R)与长度(l)的比值。
计算出的电感量的单位为亨利。
以上均为理论值,实际的电量以实测为准。
十、 电感的测量
电感测量的两类仪器:RLC测量(电阻、电感、电容三种都可以测量)和电感测量仪。
电感的测量:空载测量(理论值)和在实际电路中的测量(实际值)。
由于电感使用的实际电路过多,难以类举。所以我们就在空载情况下的测量加以解说。
电感量的测量步骤:(RLC测量)
1、熟悉仪器的操作规则(使用说明),及注意事项。
2、开启电源,预备15~30分钟。
3、选中L档,选中测量电感量
4、把两个夹子互夹并复位清零
5、把两个夹子分别夹住电感的两端,读数值并记录电感量
6、重复步骤4和步骤5,记录测量值。要有5~8个数据。
7、比较几个测量值:若相差不大(0.2uH)则取其平均值,记得电感的理论值;若相差过大()0.3 uH)则重复步骤2~步骤6,直到取到电感的理论值。
不同的仪器能测量的电感参数都有一些出入。因此,做任何测量前的熟悉你的测量仪器。你的仪器能做什么。然后按照它给你的操作说明去做即可。
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  (1)电感量及精度
  线圈电感量的大小,主要决定于线圈的直径、匝数及有无铁芯等。电感线圈的用途不同,所需的电感量也不同。例如,在高频电路中,线圈的电感量一般为0.1uh―100ho
  电感量的精度,即实际电感量与要求电感量间的误差,对它的要求视用途而定。对振荡线圈要求较高,为o.2-o.5%。对耦合线圈和高频扼流圈要求较低,允许10―15%。对于某些要求电感量精度很高的场合,一般只能在绕制后用仪器测试,通过调节靠近边沿的线匝间距离或线圈中的磁芯位置来实现o
  (2)线圈的品质因数
  品质因数q用来表示线圈损耗的大小,高频线圈通常为50―300。对调谐回路线圈的q值要求较高,用高q值的线圈与电容组成的谐振电路有更好的谐振特性;用低q值线圈与电容组成的谐振电路,其谐振特性不明显。对耦合线圈,要求可低一些,对高频扼流圈和低频扼流圈,则无要求。q值的大小,影响回路的选择性、效率、滤波特性以及频率的稳定性。一般均希望q值大,但提高线圈的q值并不是一件容易的事,因此应根据实际使用场合、对线圈q值提出适当的要求。
  线圈的品质因数为:
  q=ωl/r
  式中:
  ω――工作角频;
  l――线圈的电感量;
  r――线圈的总损耗电阻线圈的总损耗电阻,它是由直流电阻、高频电阻(由集肤效应和邻近效应引起)介质损耗等所组成。&
  为了提高线圈的品质因数q,可以采用镀银铜线,以减小高频电阻;用多股的绝缘线代替具有同样总裁面的单股线,以减少集肤效应;采用介质损耗小的高频瓷为骨架,以减小介质损耗。采用磁芯虽增加了磁芯损耗,但可以大大减小线圈匝数,从而减小导线直流电阻,对提高线圈q值有利。
  (3)固有电容
  线圈绕组的匝与匝之间存在着分布电容,多层绕组层与层之间,也都存在着分布电容。这些分布电容可以等效成一个与线圈并联的电容co,如图示。  此主题相关图片如下:   这个电容的存在,使线圈的工作频率受到限制,q值也下降。图示的等效电路,实际为一由l、r、和co组成的并联谐振电路,其谐振频率称为线圈的固有频率。为了保证线圈有效电感量的稳定,使用电感线圈时,都使其工作频率远低于线圈的固有频率。为了减小线圈的固有电容,可以减少线圈骨架的直径,用细导线绕制线圈,或采用间绕法、蜂房式绕法。   此主题相关图片如下:
  (4)线圈的稳定性
  电感量相对于温度的稳定性,用电感的温度系数αl表示   此主题相关图片如下:
  式中:l2和l1分别是温度为t2和t1时的电感量。
  对于经过温度循环变化后,电感量不再能恢复到原来值的这种不可逆变化,用电感的不稳定系数表示   此主题相关图片如下:
  式中:l和l1,分别为原来和温度循环变化后的电感量。
  温度对电感量的影响,主要是因为导线受热膨胀,使线圈产生几何变形而引起的。减小这一影响的方法.可采用热法(绕制时将导线加热,冷却后导线收缩,以保证导线紧紧贴合在骨架上)温度增大时,线圈的固有电容和漏电损耗增加,也会降低线圈的稳定性。改进的方法是,将线圈用防潮物质浸渍或用环氧树脂密封,浸渍后由于浸渍材料的介电常数比空气大,其线匝间的分布电容增大。同时,还引入介质损耗,影响q值。
  (5)额定电流
  主要是对高频扼流团和大功率的谐振线圈而言。对于在电源滤波电路中常用的低频阻流圈,额定电流也是一个重要参数。
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