線圈中鐵芯的作用_帶鐵芯的電感線圈原理

電感線圈定義

　　電感線圈是由導線一圈靠一圈地繞在絕緣管上，導線彼此互相絕緣，而絕緣管可以是空心的，也可以包含鐵芯或磁粉芯，簡稱電感。用L表示，單位有亨利（H）、毫亨利 （mH）、微亨利（uH），1H=10^3mH=10^6uH。

　　濾波作用，因為開關電源利用的是PWM都是百K級的頻率，而且是開關狀态産生高次諧波幹擾，高次諧波幹擾對電網和電路都是污染，因此要濾掉，利用電感的通低頻隔高頻和電容的通高頻隔低頻濾掉高次諧波，因此要在開關電源中串入電感，并上電容，電感等效電阻Rl=2*PI*f*L，電容等效電阻Rc=1/（2*PI*f*C），一般取電感10-50mH（前提是電感不能磁飽和），電容取0.047uF，0.1uF等，假設電感取10mH，電容取0.1uF，則對于1MHz的諧波幹擾，電感Rl=2*3.14*1Meg*10mH=62.8Kohm，電容Rc=1/（2*3.14*1Meg*0.1uF）=1.59ohm。顯然，高頻信号經過電感後會産生很大的壓降，通過電容旁路到地，從而濾掉兩方面的雜波，一個是來自電源電路，一個是來自電力網。

　　電感是利用電磁感應的原理進行工作的。當有電流流過一根導線時，就會在這根導線的周圍産生一定的電磁場，而這個電磁場的導線本身又會對處在這個電磁場範圍内的導線發生感應作用。對産生電磁場的導線本身發生的作用，叫做“自感”;對處在這個電磁場範圍的其他導線産生的作用，叫做“互感”。

　　電感線圈的電特性和電容器相反，“阻高頻，通低頻”。也就是說高頻信号通過電感線圈時會遇到很大的阻力，很難通過;而對低頻信号通過它時所呈現的阻力則比較小，即低頻信号可以較容易的通過它。電感線圈對直流電的電阻幾乎為零。

　　電阻，電容和電感，他們對于電路中電信号的流動都會呈現一定的阻力，這種阻力我們稱之為“阻抗”電感線圈對電流信号所呈現的阻抗利用的是線圈的自感。電感線圈有時我們把它簡稱為“電感”或“線圈”，用字母“L”表示。繞制電感線圈時，所繞的線圈的圈數我們一般把它稱為線圈的“匝數”。

　　電感線圈的性能指标主要就是電感量的大小。另外，繞制電感線圈的導線一般來說總具有一定的電阻，通常這個電阻是很小的，可以忽略不記。但當在一些電路中流過的電流很大時線圈的這個很小的電阻就不能忽略了，因為很大的線圈會在這個線圈上消耗功率，引起線圈發熱甚至燒壞，所以有些時候還要考慮線圈能承受的電功率

　　線圈中鐵芯的作用

　　線圈加鐵芯的作用是增加磁場強度，鐵芯把線圈周圍的磁力線都集中，從鐵芯中流通。去掉鐵芯，線圈間的磁感應就會變小。磁路與電路一樣總要找磁阻（電阻）小的地方走。鐵芯比空氣的磁阻小很多，所以磁通都從鐵心走。

　　當在通電螺線管内部插入鐵芯後鐵芯被通電螺線管的磁場磁化。磁化後的鐵芯也變成了一個磁體，這樣由于兩個磁場互相疊加，從而使螺線管的磁性大大增強。為了使電磁鐵的磁性更強，通常将鐵芯制成蹄形。

　　但要注意蹄形鐵芯上線圈的繞向相反，一邊順時針，另一邊必須逆時針。如果繞向相同，兩線圈對鐵芯的磁化作用将相互抵消，使鐵芯不顯磁性。電磁鐵的鐵芯用軟鐵制做而不能用鋼制做。否則鋼一旦被磁化後将長期保持磁性而不能退磁，則其磁性的強弱就不能用電流的大小來控制而失去電磁鐵應有的優點。

　　帶鐵芯的電感線圈原理

　　電感是導線内通過交流電流時，在導線的内部及其周圍産生交變磁通，導線的磁通量與生産此磁通的電流之比。

　　當電感中通過直流電流時，其周圍隻呈現固定的磁力線，不随時間而變化；可是當在線圈中通過交流電流時，其周圍将呈現出随時間而變化的磁力線。根據法拉弟電磁感應定律——磁生電來分析，變化的磁力線在線圈兩端會産生感應電勢，此感應電勢相當于一個“新電源“。當形成閉合回路時，此感應電勢就要産生感應電流。由楞次定律知道感應電流所産生的磁力線總量要力圖阻止原來磁力線的變化的。由于原來磁力線變化來源于外加交變電源的變化，故從客觀效果看，電感線圈有阻止交流電路中電流變化的特性。電感線圈有與力學中的慣性相類似的特性，在電學上取名為“自感應“，通常在拉開閘刀開關或接通閘刀開關的瞬間，會發生火花，這就是自感現象産生很高的感應電勢所造成的。

　　總之，當電感線圈接到交流電源上時，線圈内部的磁力線将随電流的交變而時刻在變化着，緻使線圈不斷産生電磁感應。這種因線圈本身電流的變化而産生的電動勢 ，稱為“自感電動勢”。

　　由此可見，電感量隻是一個與線圈的圈數、大小形狀和介質有關的一個參量，它是電感線圈慣性的量度而與外加電流無關。

　　電感在使用過程中要注意的事項

　　1、電感使用的場合

　　潮濕與幹燥、環境溫度的高低、高頻或低頻環境、要讓電感表現的是感性，還是阻抗特性等，都要注意。

　　2、電感的頻率特性

　　在低頻時，電感一般呈現電感特性，既隻起蓄能，濾高頻的特性。

　　但在高頻時，它的阻抗特性表現的很明顯。有耗能發熱，感性效應降低等現象。不同的電感的高頻特性都不一樣。

　　常用電感線圈盤點

　　1、單層線圈

　　單層線圈是用絕緣導線一圈挨一圈地繞在紙筒或膠木骨架上。如晶體管收音機中波天線線圈。

　　2、蜂房式線圈

　　如果所繞制的線圈，其平面不與旋轉面平行，而是相交成一定的角度，這種線圈稱為蜂房式線圈。而其旋轉一周，導線來回彎折的次數，常稱為折點數。蜂房式繞法的優點是體積小，分布電容小，而且電感量大。蜂房式線圈都是利用蜂房繞線機來繞制，折點越多，分布電容越小

　　3、鐵氧體磁芯和鐵粉芯線圈

　　線圈的電感量大小與有無磁芯有關。在空芯線圈中插入鐵氧體磁芯，可增加電感量和提高線圈的品質因素。

　　4、銅芯線圈

　　銅芯線圈在超短波範圍應用較多，利用旋動銅芯在線圈中的位置來改變電感量，這種調整比較方便、耐用。

　　5、色碼電感線圈

　　是一種高頻電感線圈，它是在磁芯上繞上一些漆包線後再用環氧樹脂或塑料封裝而成。它的工作頻率為10KHz至200MHz，電感量一般在0.1uH到3300uH之間。色碼電感器是具有固定電感量的電感器，其電感量标志方法同電阻一樣以色環來标記。其單位為uH。

　　6、阻流圈（扼流圈）

　　限制交流電通過的線圈稱阻流圈，分高頻阻流圈和低頻阻流圈。

　　7、偏轉線圈

　　偏轉線圈是電視機掃描電路輸出級的負載，偏轉線圈要求：偏轉靈敏度高、磁場均勻、Q值高、體積小、價格低。