电感、滤波和叠加电流

1、直流叠加大家知道,电感有频率才有感量，直流叠加必然影响导磁率，就是说电感量肯定下降;如果加的直 流工作电流不大，电感的偏差仍然符合客户的要求，那么这个电感OK,如果加的直流工作电流较大, 电感的范围超出用户要求，要更换磁心材质，如果还是不能解决问题，就要在磁心的一端加一个永磁 磁铁，至于怎样加，取决于磁铁的导磁率（高斯），磁心的材质，叠加电流的大小等因素.有一点请大家注 意:这种电感在应用的过程中,一定要分清起线端和收线端，还要注意磁心的粘接方向.否则在电路中 会出现问题.额定电流一般主要看两个方面：温升小于30-50度（主要由使用场合决定）,可以确定一个最大电流值！直流叠加:一般要大于原始电

2、感的90%,又决定一个最大电流值!以上两个电流值取小的那 个值，就是额定电流!第2个电流值很容易测量，第1个的话误差较大，真要做的话一般实际测量结合 理论计算！可以分成两个方面：交流额定电流:受限于频率及功耗；直流额定电流:受限于磁芯最大饱和Bs及空气间隙.大多数工厂不具备高频测机，一块电路板就那么几个高频电感，花几万到几十万买一台测机不 合算.因此你碰到的这个问题非常普遍.在使用那个公式时要注意，高频电感的测试频率不是自谐频 率.例如:EC24-1R0K也就是人们常说的AL0307-1uH的小功率高频电感，在生产过程中的测试频率 为25.2MHz,但它的自谐频率为180MHz.目前用新材料制

3、造的小功率小感量的高频电感的自谐频 率大于600MHz.一般来说:用1KHZ的LCR表及1KHZ的电桥测出的电感可以称为真实电感说句题外话:如果客户提供的材料和你实际工作中的那个材料相差很大的话（在以你的测机为 准的前提下）那么再论证也没有用;解决的办法有两个A:用你的测机测试你目前的合格品并详细记 录L值Q值及DCR连你测试的样品一起交给供应商去校正他们测机的“偏差”B:如果供应商有条件,应该带一台有 模拟功能的测机去你那里,将他的测机完全模拟成你们的测机，这样就确保万无一失了.2.5mH的电感应该是共模电感.共模电感一般由高导磁心做成，高导材料有一缺点，它的磁导率 在较低的频率下就会下跌.

4、磁导率越高，越明显.如UI=10000的材料在100000HZ多一点就开始下 跌,UI=5000的就好一些，要到几百K才下跌.所以变压器厂家定的测试频率一般在10K或更低.使用同样的测试频率和测试电压使用不同的测试仪表由于仪表的内阻不一样造成施加在 电感器或者变压器绕组上的电压信号不一样 也会造成 所测的电感量不一样.使用不同的频率同样的电压下测试结果有所差别是正常的尤其是如果测试电压高 致使测的电感量不是 起始磁导率下的电感量 那样电感值随测试频 率的不同造成感应的Bm不同，那么磁导率就不同当然电感量也就不同.环形样品Le和Ae的计算方法关键词：环形样品 有效磁路长度Le有效截面积Ae我们知

5、道，与一般的电流电压测量不同，磁场强度和磁感应强度的测量都是间接测量。磁场 强度通过测量励磁电流后计算得到，磁感应强度是通过测量感应磁通后计算得到，参与计算的样 品有效参数Le和Ae将直接与测量结果相关。磁场强度的计算公式：H=NxI/Le式中：H为磁场强度，单位为A/m； N为励磁线圈的匝数；I为励磁电流（测量值），单位 位A； Le为测试样品的有效磁路长度，单位为m。磁感应强度计算公式：B=中/（NxAe）式中：B为磁感应强度，单位为Wb/mA2；中为感应磁通（测量值），单位为Wb； N为感 应线圈的匝数；Ae为测试样品的有效截面积，单位为mA2。根据样品尺寸计算样品的有效参数Le和Ae，

6、在不同的行业中，计算方法往往不统一，这可 能使测试结果缺乏可比性。在SMTest软磁测量软件中，样品有效参数的计算依照行业标准SJ/T10281。下面以环形样 品为例，讲述样品有效磁路长度Le和有效截面积Ae的计算方法。第一种情况：指定叠片系数Sx，指定样品的外径A、内径B和高度C。根据SJ/T10281标准，先计算样品的磁芯常数C1和C2,然后根据磁芯常数计算Le和Ae， 这是严格按照标准执行的计算方法。第二种情况：指定材料密度De和样品质量W，指定样品的外径A、内径B和高度C。第三种情况：指定材料密度De和样品质量W，指定样品的外径A和内径B，不指定样品的 高度。不按SJ/T10281标准

7、求磁芯常数，而是按平常的数学公式来求Le和Ae。这种计算方法与标 准相差较大，只有环形样品才有这种计算方法。一些EMC整改菜鸟经验和大家分享先从EMI的整改讲起吧。我们经常接触用电的东西大概分ITE,音视频，家用电器，和灯具， 当然还有其他的。这些东西的一般都需要测试传导，空间辐射/骚扰功率，谐波，电压闪烁。根据 标准不同而不同。传导主要是通过导线传播的。所以我们整改时主要在滤波方面入手。和辐射一样针对不同 频率，所用的方法有一定差异。很多东西涉及到PCB设计，排版。这方面我就不讲了，我也不是 很懂啊。现在我们就讲成品的整改好了。以我接触的产品看来，开关电源类产品的频率大概分四段：150K-4

8、00K-4M-20M-30M，这样 分的好处是找问题迅速，一般前一段的主要问题在于滤波元器件上。小功率开关电源用一个合适 的X电容和一个共模电感可消除，从增加的元件对测试结果来看，一般电感对AV值有效，电容 对QP值有效。当然，这只是一般规律。电容越大，滤除的频率越低。电感越大（适可而止）， 滤除的频率越高。400K-4M这一段主要是开关管，变压器等的干扰。可以在管与散热片之间加屏 蔽层（云母片），或者在引脚上套磁珠。吸收电路上套磁珠有时也很有效。变压器初次级之间的 Y电容也是不容忽视的。次级对初级高压端合适还是低压端有时候对这段频率影响很大。除此之 外，调整滤波器也可以抑制其骚扰4M-20M

9、这段主要是变压器等高频干扰，在没有找到根源前， 大概通过调整滤波，接地，加磁珠等手段解除，有时也可能是输出端的问题。20M以后主要针对 齐纳二级管，输出端电源输入端整改。一般是用到磁珠，接地等。值得注意的是，滤波器件因该 远离变压器，散热器，否则容易耦合。镇流器整改原理和开关电源类似，但是前部分超标并非调整滤波器件就都可以解除，最有效 的办法是Y电容金属外壳，外壳再连接地线。磁珠对高频抑制效果不错。其他的大同小异。家电类很多都涉及到马达，好的马达，一般一个X电容就可以通过传导。频率高一点可以考虑 加磁环。很多马达是需要用到Y电容的，通常是电刷对机壳。机壳接地或不接根据情况来。以上传导就这么多了

10、，实在不行，改版啦。我没干多久，悟性也差，学历太低了。只能整出 这么一点来污染各位眼球，呵呵。下面说说空间辐射吧，想必大家也参加过不少培训，从原理到设计到走线。后悔没专 心。现在我讲点实用的，拿大家熟悉的PC来举例吧。我也是分几部分来查原因。30-300-600-1000M， 这些都不是一个准确的频率。前一段主要是通过引线传播，解决问题先得找到问题。所以你就找 个超标点，把EUT调到超标最严重的位置，一个一个拔。频率降了，就说明这个有问题。频率再 高点，拨光所有周边虽然频率有点改善还是超标，你不妨用手去挡或者接触机壳。或者打开机壳 摆弄一下走线，只到找到最有影响的原因。最后一段自然就是空隙的原

11、因了。如果不在PCB上找 解决的方法，只有加吸收材料，接地和屏蔽这几种方法，不过这也是几种比较适用有效的方法。 所以我们手里通常要有以下材料：导电泡棉（塞缝的），铜/铝箔，扣式磁环，弹片等等。辐射就 象个水塔，哪里有口就往哪里跑，有时候这边好了，那边又不行。所以要注意内部的走线等防止 耦合等。对于家电和音视频，功率辐射超标现象也很常见。回说到功率辐射，今天恰好改了一个吹风机，就拿这个样品做例子吧，这玩意120V，功率辐 射在114M以上突然一路狂飚，到300M的时候基本在70dbu/W，观察其机构：电源线进来套一 磁环，跨一 X电容，然后就发热丝，分压后整流给24V直流马达供电。象这种结构按理

12、说不会有 太大干扰，看到突然增高的频率，马上想到可能是某个元件失效，或者某个元件工作频率。于是 3做了一部分整改，比如电极端加电容，加磁珠等，结果还是余量不足。因为问题很明显出在电机， 为了不增加成本，让整改变得有意义，所以让客户提供了两款小马达，和新样品。测试结果很低 很理想。以上废话的心得是：在无法接受成本的时候，就换核心部件。马达类产品最好备不同厂家的 样品，如果是测试马达，就多备用几个。交流马达的碳刷产生的干扰比较常见，可以整改电感和 电容。磁环在这类产品中优势比较明显。电感知识关键字：电感知识、贴片电感、电感器、电感线圈、电感的作用、功率电感、色环电感、 电感单位、色码电感、电感镇流

13、器一、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

14、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

15、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

16、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=2nfL2.3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

17、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、常用电感线圈单层线圈单层线圈是用绝缘

18、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。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

19、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、

20、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=2nfL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/A t成正比，这关系也可用下式表示：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=1/2Li2。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

21、名牌厂家有SAMUNG、PHI、TDK、AVX、VISHAY、NEC、 KEMET、ROHM 等。5.1片状电感电感量：10NH1MH材料：铁氧体绕线型陶瓷叠层精度：J=5%K=10%M=20%尺寸：04020603080510081206121018121008=2.5mm*2.0mm1210=3.2mm*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：1NH20MH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

22、/105；个别示意图：贴片功率电感屏蔽式功率电感5.3片状磁珠种类：CBG （普通型）阻抗：5Q3KQCBH （大电流）阻抗：30Q120QCBY （尖峰型）阻抗：5Q2KQ个别示意图： 贴片磁珠贴片大电流磁珠规格：0402/0603/0805/1206/1210/1806 （贴片磁珠）规格：SMB302520/SMB403025/SMB853025 （贴片大电流磁珠）5.4插件磁珠规格：RH3.5规格ABC阻抗值（Q）10mHz100mHzRH3.5X4.7X0.86222045RH3.5X6X0.83.50.1560.36222565RH3.5X9X0.083.50.1590.362240

23、1055.5色环电感电感量：0.1uH22MH尺寸：0204、0307、0410、0512豆形电感：0.1uH22MH尺寸：0405、0606、0607、0909、0910精度：J=5%K=10%M=20%精度：J=5%K=10%M=20%插件的色环电感读法：同色环电阻的标示5.6立式电感电感量：0.1uH3MH规格：PK0455/PK0608/PK0810/PK09125.7轴向滤波电感规格：LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019电感量：0.1uH-10mH。额定电流：65mA10A。Q值高，价位一般较低，自谐振频率高。5005.8磁环电感规格：TC3026/TC37

24、26/TC4426/TC5026尺寸（单位mm）： 3.2515.885.9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

25、“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

26、）、-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，灯饰变压调光器空心线圈电感的电感量与线径不能说没有关系，只是影响相对小！ 空心线圈电感的电感量与线圈绕的

27、圈数，疏密程度以及孔径等有关!电感线圈电感线圈是由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上，导线彼此互相绝缘，而绝缘管可以是空心的， 也可以包含铁芯或磁粉芯，简称电感。用L表示，单位有亨利(H)、毫亨利(mH)、微亨利(uH)，1H=10A3mH=10A6uHo一、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。二、电感线圈的主要特性参数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

28、 感量一般不专门标注在线圈上，而以特定的名称标注。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=2nfL3、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。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。三、常用线

29、圈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。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、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。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。5、色码电感

30、器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。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。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。元件的品质因数，即Q值的大小取决于元件的制作工艺、制作材料以及应用环境。例如，同 样一个电感，如果其他参数不变，仅改变绕制电感导线的粗细，则导线粗的电感Q值要比导线细 的电感Q值高。如果再在导线上镀银，则惯银导线所绕制的电感要比不镀银导线绕制的电感Q值 高。至于介质谐振器其Q值更是取决于构成介质谐振器材料和制作工艺。Q值的大小还与

31、工作频率有关。一般的电感随着频率的变高其Q值也会增高。但它有一个极 限，当超过这个极限频率点后电感的Q值要陡然下降，这个电感就失去了电感的作用。在这点上 介质谐振器、声表面波谐振器和晶体谐振器更为明显。当工作频率偏离他们的谐振频率后，其Q 值将急剧下降，同时他们也将不能工作。品质因数描述了回路的储能与它一周耗能之比。因为通频带与品质因数之积为回路的谐振频率。所以，在保证谐振点的情况下品质因数与通频带 的宽窄是一对矛盾。所以不能说品质因数越高越好，还要看对频带的要求的.电感元件的分类概述：凡是能产生电感作用的原件统称为电感原件，常用的电感元件有固定电感器，阻流圈， 电视机永行线性线圈，行，帧振荡

32、线圈，偏转线圈，录音机上的磁头，延迟线等。1固定电感器:一般采用带引线的软磁工字磁芯，电感可做在10-22000uh之间，Q值控制在 40左右。2阻流圈：他是具有一定电感得线圈，其用途是为了防止某些频率的高频电流通过，如整流 电路的滤波阻流圈，电视上的行阻流圈等。3行线性线圈：用于和偏转线圈串联，调节行线性。由工字磁芯线圈和恒磁块组成，一般彩 电用直流电流1.5A电感116-194uh频率：2.52MHZ4行振荡线圈：由骨架，线圈，调节杆，螺纹磁芯组成。一般电感为5mh调节量大于+-10mh.电感线圈的品质因数和固有电容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

33、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0.1uH100Ho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1015%。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50300。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

34、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。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=3L/R式中：3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

35、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。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。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。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aL表示式中：L2和L1分别是

36、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。额定电流主要是对高频扼流团和大功率的谐振线圈而

37、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。电感器、变压器检测方法与经验1、色码电感器的的检测将万用表置于Rx1挡，红、黑表笔各接色码电感器的任一引出端，此时指针应向右摆动。根 据测出的电阻值大小，可具体分下述三种情况进行鉴别：A、被测色码电感器电阻值为零，其内部有短路性故障。B、被测色码电感器直流电阻值的大小与绕制电感器线圈所用的漆包线径、绕制圈数有直接 关系，只要能测出电阻值，则可认为被测色码电感器是正常的。2、中周变压器的检测A、将万用表拨至Rx1挡，按照中周变压器的各绕组引脚排列规律，逐一检查各绕组的通断 情况，进而判断其是否正常。B、检测绝缘性能将万用表置于

38、Rx10k挡，做如下几种状态测试：初级绕组与次级绕组之间的电阻值；初级绕组与外壳之间的电阻值；次级绕组与外壳之间的电阻值。上述测试结果分出现三种情况：阻值为无穷大：正常；阻值为零：有短路性故障；阻值小于无穷大，但大于零：有漏电性故障。3、电源变压器的检测A、通过观察变压器的外貌来检查其是否有明显异常现象。如线圈引线是否断裂，脱焊，绝 缘材料是否有烧焦痕迹，铁心紧固螺杆是否有松动，硅钢片有无锈蚀，绕组线圈是否有外露等。B、绝缘性测试。用万用表Rx10k挡分别测量铁心与初级，初级与各次级、铁心与各次级、 静电屏蔽层与衩次级、次级各绕组间的电阻值，万用表指针均应指在无穷大位置不动。否则，说 明变压器

39、绝缘性能不良。C、线圈通断的检测。将万用表置于Rx1挡，测试中，若某个绕组的电阻值为无穷大，则说 明此绕组有断路性故障。D、判别初、次级线圈。电源变压器初级引脚和次级引脚一般都是分别从两侧引出的，并且 初级绕组多标有220V字样，次级绕组则标出额定电压值，如15V、24V、35V等。再根据这些标 记进行识别。E、空载电流的检测。、直接测量法。将次级所有绕组全部开路，把万用表置于交流电流挡(500mA，串入初级 绕组。当初级绕组的插头插入220V交流市电时，万用表所指示的便是空载电流值。此值不应大 于变压器满载电流的10%20%。一般常见电子设备电源变压器的正常空载电流应在100mA左 右。如果

40、超出太多，则说明变压器有短路性故障。、间接测量法。在变压器的初级绕组中串联一个10 /5W的电阻，次级仍全部空载。把 万用表拨至交流电压挡。加电后，用两表笔测出电阻R两端的电压降U，然后用欧姆定律算出空 载电流I空，即I空二U/R。F、空载电压的检测。将电源变压器的初级接220V市电，用万用表交流电压接依次测出各绕 组的空载电压值(U21、U22、U23、U24)应符合要求值，允许误差范围一般为：高压绕阳10%， 低压绕组5%，带中心抽头的两组对称绕组的电压差应2%oG、一般小功率电源变压器允许温升为40C50C，如果所用绝缘材料质量较好，允许温升 还可提高。H、检测判别各绕组的同名端。在使用

41、电源变压器时，有时为了得到所需的次级电压，可将 两个或多个次级绕组串联起来使用。采用串联法使用电源变压器时，参加串联的各绕组的同名端 必须正确连接，不能搞错。否则，变压器不能正常工作。I、电源变压器短路性故障的综合检测判别。电源变压器发生短路性故障后的主要症状是发热 严重和次级绕组输出电压失常。通常，线圈内部匝间短路点越多，短路电流就越大，而变压器发 热就越严重。检测判断电源变压器是否有短路性故障的简单方法是测量空载电流(测试方法前面已 经介绍)。存在短路故障的变压器，其空载电流值将远大于满载电流的10%。当短路严重时，变压器在空载加电后几十秒钟之内便会迅速发热，用手触摸铁心会有烫手的 感觉。

42、此时不用测量空载电流便可断定变压器有短路点存在。大功率片状绕线型电感大功率片状绕线型电感器主要用于DC/DC变换器中，用作储能元件或大电流LC滤波元件(降 低噪声电压输出)。它以方形或圆形工字型铁氧体为骨架，采用不同直径的漆包线绕制而成，如图所示：老式DC / DC变换器的工作频率仅几十kHz(如 3050kHz)，如今新型DC/DC变换器的频率高于200kHz， 老式低频电感不适用了。在铁氧体底部沉积导电材料，经烧结后形成焊接的电极。大功率片状绕线型电感器型号不统一，尺寸也不相同，这里仅介绍一种圆形工字形铁氧体骨 架构成的电感器，其尺寸、电感量范围及直流电阻范围如表所示：由表可以看出，同一尺

43、寸的骨 架可以采用不向直径漆包线来绕制、绕的匝数不同，故其电感量及直流电阻值是一个范围电阻越 小，线径越大尺寸也越大，这是个矛盾。标准的大功率电感量基数为。常用的电感量范围为1330uH。有时需 要在试验中调整电感量，以获得最佳数值。作为大功率片状电感器还有下列两个主要参数：最大电流及工作频率。电感线圈的使用磁场辐射的影响电感线圈装在线路板上有立式与卧式两种方式，要注意其磁场的辐射对邻近器件工作的影响。 如卧式电感器的引线是从两端引出，装在线路板上多是横卧着，它的线圈都绕在棒形的磁芯上， 它工作时，磁力线在周围散发。不仅有效导磁系数低，而且其磁场辐射会影响邻近部件的工作， 特别在高频工作时影响

44、更大。所图(b)示。电感线圈的磁场辐射立式电感器无此缺点，其线圈都绕在“工”形或“王”形磁芯上，甚至绕在很薄的“工”形的磁芯上， 工作时磁力线很少散发.有效导磁系数较高，磁场辐射小，对邻近部件影响小。同时占空系数小， 分布电容也小。工作频率与磁芯材料的关系由于电感器的基体是铁氧体磁芯，其工作频率自然要受磁芯材料工作频率的限制，必须慎重 选择。有关术语及定义1.初始磁导率板初始磁导率是磁性材料的磁导率(B/H)在磁化曲线事始端的极限值，即|ii=1/|!0lim:HT0B/H式中为|10真空磁导率(4nx10A-7H/m)H为磁场强度(A/m)B磁通密度(T)有效磁导率|ie：在闭合磁路中，如果

45、漏磁可忽略，可以用有效磁导率来表征磁芯的性能。|ie=L/0N2*Le/Ae式中L为装有磁芯的线圈的电感量(H)N为线圈匝数Le为有效磁路长度(m)Ae为有效截面积(m2)饱和磁通密度Bs(T)：磁化到饱和状态的磁通密度。见图1。剩余磁通密度Br(T)从饱和状态去除磁场后，剩余的磁通密度。见图1。矫顽力He(A/m)从饱和状态去除磁场后，磁芯继续被反向磁场磁化，直至磁通密度减为零，此时的磁场强称 为矫顽力。见图1。损耗因素tan8根据因数是磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗三者之和tan8=tan8h+tan8e+tan8r式中tanbh为磁滞损耗因数tanbe为涡流损耗因数tanbr为剩余损耗因数

46、相对损耗因数tanb/u相对损耗因数是损耗因数与磁导率之比：tanb/ui (适用于材料)tanb/ue (适用于磁路中含有气隙的磁芯)品质因数Q品质因数为损耗因数的倒数：Q=1/tan8温度因数au(1/K)温度系数为温度在T1和T2范围内变化时，每变化1K相应的磁导率的相对变化量:au=U2-U1/U1*1/T2-T1(T2T1)式中U1为温度为T1时的磁导率U2为温度为T2时的磁导率相对温度系数aur(1/K)温度系数和磁导率之比，即aur=U2-U1/(U2)A2*1/T2-T1(T2T1)居里温度Tc(C)在该温度下材料由铁磁性(或亚铁磁性)转变顺磁性。见图2。减落因数DF：在恒温下

47、，完全退磁的磁芯的磁导率随时间的衰减变化，即DF=U1-U2/logT2-T1*1/(U1)A2(T2T1)式中U1为退磁后T1分钟的磁导率U2为退磁后T2分钟的磁导率电阻率p(Q/m)具有单位截面积和单位长度的磁性材料的电阻。密度 d(kg/m3)单位体积材料的重量，即d二W/V式中W为磁芯的重量(kg)V为磁芯的体积(m3)功率损耗 Pc(KW/m3、W/KG)磁芯在高磁场密度下的单位体积损耗或单位重量损耗。该磁通密度可表示为Bm=E/4.44fNAe式中E为施加在线圈上的电压有效值(V)Bm为磁通密度的峰值(T)f为频率(Hz)N为线圈匝数Ae为有效截面积(m2)目前。功率损耗的常用测量

48、方法包括乘积电压表法和波形记忆法。电感因数AL(nH/N2)电感因数定义为具有一定形状和尺寸的磁芯上每一匝线圈产生的电感量，即AL=L/NA2式中L为装有磁芯的线圈的电感量(H)N为线圈匝数。电感的检验普通电感的检验(如：工字电感、色环电感)只需检验其电感量和电流量即可，如果公司对 电感的检验有更高的要求，请参阅以下几个国标(别找我要，我也没有)，如果那位朋友有这方 面的资料，请跟贴，或发到我的信箱： HYPERLINK mailto:lyh_leon lyh_leonGB/T8554-1998电子和通信设备用变压器和电感器测量方法及试验程序GB/T9623-1988通信用电感器和变压器磁芯第

49、一部分:总规范(可供认证用)GB/T16512-1996抑制射频干扰固定电感器第1部分总规范GB/T16513-1996抑制射频干扰固定电感器第2部分分规范试验方法和一般要求的选择谐振频率谐振频率就是电路发生谐振时电量的频率。具体含义可看下面的解释：在含有电容和电感的电路中，如果电容和电感并联，可能出现在某个很小的时间段内：电容 的电压逐渐升高，而电流却逐渐减少；与此同时电感的电流却逐渐增加，电感的电压却逐渐降低。 而在另一个很小的时间段内：电容的电压逐渐降低，而电流却逐渐增加；与此同时电感的电流却 逐渐减少，电感的电压却逐渐升高。电压的增加可以达到一个正的最大值，电压的降低也可达到 一个负的

50、最大值，同样电流的方向在这个过程中也会发生正负方向的变化，此时我们称为电路发 生电的振荡。电路振荡现象可能逐渐消失，也可能持续不变地维持着。当震荡持续维持时，我们称之为等 幅振荡，也称为谐振。谐振时间电容或电感两锻电压变化一个周期的时间称为谐振周期，谐振周期的倒数称为谐振 频率。所谓谐振频率就是这样定义的。它与电容C和电感L的参数有关，即：f=1/VLCo铁粉心滤波电感器的设计摘要：滤波电感（扼流圈）的设计，须考虑到直流磁化的影响。铁粉心的饱和磁通密度高，直流磁 化影响较小，费用也低，是一种理想材料。介绍三种扼流圈的设计方法。关键词：直流磁化饱和磁通密度恒磁导1引言常见的滤波电感主要有：共模滤

51、波电感、差模滤波电感和整流滤波电感。前两种电感主要用 于各种线路滤波器，工作在交流条件。而后一种用来滤除整流后的交流纹波，使整流后的直流部 分更加平直。由于它工作在直流条件，不得不考虑直流磁化对电感的影响。以往的电子设备，例如使用电子管的电子设备，整流输出多为高电压小电流，当今采用晶体 管和集成电路的电子设备，则多为低电压大电流。由于直流磁化力同电流大小成正比，更须注意 直流磁化对电感的影响。这就要求滤波电感必须适应于大电流条件。因此，选择什么样的材料作 磁心。如何设计好滤波线圈，减少直流磁化的影响，防止磁芯饱和，不能不成为一个值得重视的 问题。2关于恒磁导或恒电感特性整流滤波电感工作在直流大

52、电流条件，工作电流变化，引起电感值的变化越小越好。就是说 要求磁心的直流磁化影响较小，即具有某种恒磁导特性。由于直流磁化的影响，电感趋向于饱和， 电感量会随着工作电流增加而减小。根据大家的共识，所谓恒磁导特性，亦可称为恒电感特性， 是指电感在一定的直流磁化力范围内其电感量不低于初始电感量的一半。掌握了这个特性，我们 可以通过挑选不同的磁心，不同的规格，以达到不同的百分比要求。3磁心材料的选择制作滤波电感，选用何种磁心材料，除了必须注意防止磁心饱和问题外，还必须考虑到磁心 的恒磁导特性。需要指出，有些设计人员往往只注意电感量的指标，选择磁导率高的材料，以减 少线圈的匝数，而对于电感额定电流较大时

53、，电感量是否减少，减少到什么程度，会不会达到饱 和，考虑较小。这是应该注意避免的。表1列出一些磁心材料的恒磁导特性的比较，供选择时参考。表中所说的恒磁导范围，是指 在这个直流磁化力范围内，磁导率不会低于50%。减少直流磁化力相应提高磁导率的百分比。表 2为磁导率75的铁粉心，在不同直流磁化力时的磁导率的百分数。表1一些磁心材料和恒磁导特性的比较材料铁基非晶磁环Bs13000GS开气隙铁基超微晶磁环e2000100050018080300180110恒磁导范围A/m400800160040008000240040006400Oe5102050100305080材料铁镍钼粉心磁环Bs8000GS铁

54、镍钼粉心磁环Bs10000GSlie6012516030022356075恒磁导范围A/m8000400032001600224002000056004000Oe1005040202802507050表2磁导率75的铁粉心不同直流磁化力时的磁导率的百分数大012345678900100.099.999.498.898.297.596.795.794.71093.792.691.490.389.187.986.685.484.182.82081.680.379.077.876.675.474.273.071.870.73069.668.567.466.465.464.463.462.461.56

55、0.64059.758.858.057.256.455.654.854.153.352.65052.051.350.650.049.448.848.247.647.046.5H%大注：纵、横数字相加代表直流磁化力H，其交点对应磁导率的百分数4有关计算公式表3铁粉心(材料26)特性参数表AL (nH/N2) So(mm2)为了更好地进行电感设计，满足恒磁要求，需要熟练掌握一些磁学公式，并了解一些必要的 磁学知识。上面提到的直流磁化力可以通过(1)进行计算：H=0.4nNI/l0e(1)或 H=NI/lA/cm(1)这里N为线圈匝数；I为电流，单位为安倍(A) ； l为磁心的平均磁路长度，单位为厘

56、米(cm)。 将上述公式进行一下变换，则有：H/NI=0.4n/1 或 H/NI=1/l对于一个环形磁心(滤波电感不少是采用环形磁心的)，由于1=(D + d)/2Xncm其中D为外径，d为内径，单位厘米(cm)。因此，H/NI又可由以下方法求得，即H/NI=0.8/(D+d)或 H/NI=1/(D + d)0.5n对于任何一个规格的环形磁心，都可得到一个H/NI值，将此值乘以安匝数，就是直流磁化力，艮即H=(H/NI)NIOe (或 A/cm)由此可以看出，H/NI同1或(D+d)成反比。尺寸大的磁心H/NI值就小，当安匝数一定时， 选用大尺寸的磁心，H值就小，恒磁导特性就好。亦可以说，在H

57、值确定的条件下，大尺寸的磁 心就有较大的安匝数。以下再列出几个公式：L=N2AL (nH/N2) nH(2)N=L (nH)/AL(nH/N2)1/2 匝(3)AL=L (nH) /N2nH/N2(4)W(energy)=LI2/2J 或 Ws (5)此公式中L单位为H，I单位为A。当L单位为uH时，则W为u J或uWs，将公式(2)代入(6)，又可得一关系式：W=LI2/2=N2ALI2/2=(NI)2AL/2(6)此式中，如AL取nH/N2值，则为nJ。为使得出的结果为uJ，则公式可变成：W= (NI) 2AL/2000 uJ(6)5设计方法与步骤熟悉了上述公式，尚需有磁心生产单位提供的直

58、流叠加特性曲线，就可以进行设计了，图 1为美国微金属公司提供的曲线，供设计参考，实际操作时，亦可根据表2提供的数据进行设计 计算。510-71 MVmi图1美国微金属公司提供的直流叠加特性曲线由于铁粉心具有饱和磁通密度高，恒磁导特性好，价格便宜，而得到了广泛应用。因此， 本文的设计方法与步骤，均以铁粉心为准。其它材料只要改变特性参数，其余无多大差别。设计依据：电感量为100UH，额定电流为3A，在额定电流时，电感值不得不小于75uH。 即要求恒磁导特性为75%。介绍三种设计方法：（1）方法一：利用恒磁导特性曲线及系列产品特性表（表3）进行设计。表3铁粉心（材料26）特性参数表NoODXIDXH

59、TAeleVeALH/NISol/NSANI不同J最大NI-26mmXmmXmmcm2cmcm3nH/N20.4n/lecm2cmcm270%/zo3A/mm24A/mm25A/mm2T5012.7X7.9X4.830.1123.190.358330.39390.4662.016.8670506070T50B12.7X7.9X6.350.1483.190.47143.50.39390.4662.327.8370506070T6015.2X8.53X5.940.1873.740.699500.3360.5712.489.84806080100T6817.5X9.4X4.830.1794.230.

60、75943.50.2970.6942.4711.29080110130T8020.2X12.6X6.350.2315.141.19460.24451.2472.8015.5120150200250T80B20.2X12.6X9.530.3475.141.78710.24451.2473.4418.7120150200250T9022.9X14X9.530.3955.782.28700.21741.5393.6422.4130180240300T9423.9X14.2X7.920.3625.972.16600.21051.5843.4422.0130190250310T10626.9X14.5X