電感線圈的參數(shù)與如何選擇詳解

　 電感量也稱自感系數(shù)，是表示電感器產(chǎn)生自感應(yīng)能力的一個(gè)物理量?！　?/p>

? ? ?電感器電感量的大小，主要取決于線圈的圈數(shù)（匝數(shù)）、繞制方式、有無(wú)磁心及磁心的材料等等。通常，線圈圈數(shù)越多、繞制的線圈越密集，電感量就越大。有磁心的線圈比無(wú)磁心的線圈電感量大；磁心導(dǎo)磁率越大的線圈，電感量也越大?！　?/p>

? ? ? 電感量的基本單位是亨利（簡(jiǎn)稱亨），用字母“H”表示。常用的單位還有毫亨（mH）和微亨（μH），它們之間的關(guān)系是：　　1H=1000mH　　1mH=1000μH　　

? ? （二）允許偏差

? ? ?允許偏差是指電感器上標(biāo)稱的電感量與實(shí)際電感的允許誤差值?！?/p>

　一般用于振蕩或?yàn)V波等電路中的電感器要求精度較高，允許偏差為±0.2［%］~±0.5［%］；而用于耦合、高頻阻流等線圈的精度要求不高；允許偏差為±10［%］~15［%］?！?/p>

? ?（三）品質(zhì)因數(shù)　

　品質(zhì)因數(shù)也稱Q值或優(yōu)值，是衡量電感器質(zhì)量的主要參數(shù)。它是指電感器在某一頻率的交流電壓下工作時(shí)，所呈現(xiàn)的感抗與其等效損耗電阻之比。電感器的Q值越高，其損耗越小，效率越高。　

　電感器品質(zhì)因數(shù)的高低與線圈導(dǎo)線的直流電阻、線圈骨架的介質(zhì)損耗及鐵心、屏蔽罩等引起的損耗等有關(guān)。　　

? ?（四）分布電容　　

分布電容是指線圈的匝與匝之間、線圈與磁心之間存在的電容。電感器的分布電容越小，其穩(wěn)定性越好?！?/p>

　（五）額定電流　

? ? ? ?額定電流是指電感器有正常工作時(shí)反允許通過(guò)的最大電流值。若工作電流超過(guò)額定電流，則電感器就會(huì)因發(fā)熱而使性能參數(shù)發(fā)生改變，甚至還會(huì)因過(guò)流而燒毀。電感線圈原理　

　 ? ?電感是導(dǎo)線內(nèi)通過(guò)交流電流時(shí)，在導(dǎo)線的內(nèi)部及其周圍產(chǎn)生交變磁通，導(dǎo)線的磁通量與生產(chǎn)此磁通的電流之比。

　　當(dāng)電感中通過(guò)直流電流時(shí)，其周圍只呈現(xiàn)固定的磁力線，不隨時(shí)間而變化；可是當(dāng)在線圈中通過(guò)交流電流時(shí)，其周圍將呈現(xiàn)出隨時(shí)間而變化的磁力線。根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律－－－磁生電來(lái)分析，變化的磁力線在線圈兩端會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，此感應(yīng)電勢(shì)相當(dāng)于一個(gè)“新電源”。當(dāng)形成閉合回路時(shí)，此感應(yīng)電勢(shì)就要產(chǎn)生感應(yīng)電流。由楞次定律知道感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁力線總量要力圖阻止原來(lái)磁力線的變化的。由于原來(lái)磁力線變化來(lái)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(xué)中的慣性相類似的特性，在電學(xué)上取名為“自感應(yīng)”，通常在拉開(kāi)閘刀開(kāi)關(guān)或接通閘刀開(kāi)關(guān)的瞬間，會(huì)發(fā)生火花，這就是自感現(xiàn)象產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢(shì)所造成的?！?/p>

　總之，當(dāng)電感線圈接到交流電源上時(shí)，線圈內(nèi)部的磁力線將隨電流的交變而時(shí)刻在變化著，致使線圈不斷產(chǎn)生電磁感應(yīng)。這種因線圈本身電流的變化而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) ，稱為“自感電動(dòng)勢(shì)”?！?/p>

　由此可見(jiàn)，電感量只是一個(gè)與線圈的圈數(shù)、大小形狀和介質(zhì)有關(guān)的一個(gè)參量，它是電感線圈慣性的量度而與外加電流無(wú)關(guān)。電感線圈的檢測(cè)　　在選擇和使用電感線圈時(shí)，首先要想到線圈的檢查測(cè)量，而后去判斷線圈的質(zhì)量好壞和優(yōu)劣。欲準(zhǔn)確檢測(cè)電感線圈的電感量和品質(zhì)因數(shù)Q，一般均需要專門儀器，而且測(cè)試方法較為復(fù)雜。在實(shí)際工作中，一般不進(jìn)行這種檢測(cè)，僅進(jìn)行線圈的通斷檢查和Q值的大小判斷?？上壤?a href="http://www.ttokpm.com/v/tag/796/" target="_blank">萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量線圈的直流電阻，再與原確定的阻值或標(biāo)稱阻值相比較，如果所測(cè)阻值比原確定阻值或標(biāo)稱阻值增大許多，甚至指針不動(dòng)（阻值趨向無(wú)窮大X?？膳袛嗑€圈斷線；若所測(cè)阻值極小，則判定是嚴(yán)重短路萬(wàn)果局部短路是很難比較出來(lái)人這兩種情況出現(xiàn)，可以判定此線圈是壞的，不能用。如果檢測(cè)電阻與原確定的或標(biāo)稱阻值相差不大，可判定此線圈是好的。此種情況，我們就可以根據(jù)以下幾種情況，去判斷線圈的質(zhì)量即Q值的大小。線圈的電感量相同時(shí)，其直流電阻越小，Q值越高；所用導(dǎo)線的直徑越大，其Q值越大；若采用多股線繞制時(shí)，導(dǎo)線的股數(shù)越多，Q值越高；線圈骨架（或鐵芯）所用材料的損耗越小，其Q值越高。例如，高硅硅鋼片做鐵芯時(shí)，其Q值較用普通硅鋼片做鐵芯時(shí)高；線圈分布電容和漏磁越小，其Q值越高。例如，蜂房式繞法的線圈，其Q值較平繞時(shí)為高，比亂繞時(shí)也高；線圈無(wú)屏蔽罩，安裝位置周圍無(wú)金屬構(gòu)件時(shí)，其Q值較高，相反，則Q值較低。屏蔽罩或金屬構(gòu)件離線圈越近，其Q值降低越嚴(yán)重；對(duì)有磁芯的高頻線圈，其Q值較天磁芯時(shí)為高；磁芯的損耗越小，其Q值也越高。在電源濾波器中使用的低頻阻流圈，其Q值大小并不太重要，而電感量L的大小卻對(duì)濾波效果影響較大。要注意，低頻阻流圈在使用中，多通過(guò)較大直流，為防止磁飽和，其鐵芯要求順插，使其具有較大氣隙。為防止線圈與鐵芯發(fā)生擊穿現(xiàn)象，二者之間的絕緣應(yīng)符合要求。所以，在使用前還應(yīng)進(jìn)行線圈與鐵芯之間絕緣電阻的檢測(cè)。具體方法與變壓器絕緣電阻的檢測(cè)方法相同（可參閱變壓器的檢測(cè)）?！?br /> 　對(duì)于高頻線圈電感量L由于測(cè)試起來(lái)更為麻煩，一般都根據(jù)在電路使用效果適當(dāng)調(diào)整，以確定其電感量是否合適?！　?duì)于多個(gè)繞組的線圈，還要用萬(wàn)用表檢測(cè)各繞組之間線圈是否短路；對(duì)于具有鐵芯和金屬屏蔽罩的線圈，要測(cè)量其繞組與鐵芯或金屬屏蔽罩之間是否短路。

　　提高線圈的Q值所采取的措施　

　品質(zhì)因數(shù)Q是反映線圈質(zhì)量的重要參數(shù)，提高線圈的Q值，可以說(shuō)是繞制線圈要注意的重點(diǎn)之一。那么，如何提高繞制線圈的Q值呢，下面介紹具體的方法：　　

? ? ? （1）根據(jù)工作頻率，選用線圈的導(dǎo)線　　

? ? ? ? 工作于低頻段的電感線圈，一般采用漆包線等帶絕緣的導(dǎo)線繞制。工作頻率高于幾萬(wàn)赫，而低于2MHz的電路中，采用多股絕緣的導(dǎo)線繞制線圈，這樣，可有效地增加導(dǎo)體的表面積，從而可以克服集膚效應(yīng)的影響，使Q值比相同截面積的單根導(dǎo)線繞制的線圈高30％－50％。在頻率高于2MHz的電路中，電感線圈應(yīng)采用單根粗導(dǎo)線繞制，導(dǎo)線的直徑一般為0.3mm－1.5mm。采用間繞的電感線圈，常用鍍銀銅線繞制，以增加導(dǎo)線表面的導(dǎo)電性。這時(shí)不宜選用多股導(dǎo)線繞制，因?yàn)槎喙山^緣線在頻率很高時(shí)，線圈絕緣介質(zhì)將引起額外的損耗，其效果反不如單根導(dǎo)線好。　

　 ? （2）選用優(yōu)質(zhì)的線圈骨架，減少介質(zhì)損耗　

　 ? ?在頻率較高的場(chǎng)合，如短波波段，因?yàn)槠胀ǖ木€圈骨架，其介質(zhì)損耗顯著增加，因此，應(yīng)選用高頻介質(zhì)材料，如高頻瓷、聚四氟乙烯、聚苯乙烯等作為骨架，并采用間繞法繞制?！?/p>

　 ? （3）選擇合理的線圈尺寸，可以減少損耗　

　外徑一定的單層線圈（φ20mm-30mm），當(dāng)繞組長(zhǎng)度 L與外徑 D的比值 L/D=0.7時(shí)，其損耗最??；外徑一定的多層線圈L/　　D＝0.2－0.5，用t/D＝0.25－0.1時(shí)，其損耗最小。繞組厚度t、繞組長(zhǎng)度L和外徑D之間滿足3t＋2L＝D的情況下，損耗也最小。采用屏蔽罩的線圈，其L／D＝0.8－1.2時(shí)最佳?！　?/p>

? ? ? （4）選定合理屏蔽罩的直徑　

　用屏蔽罩，會(huì)增加線圈的損耗，使Q值降低，因此屏蔽罩的尺寸不宜過(guò)小。然而屏蔽罩的尺寸過(guò)大，會(huì)增大體積，因而要選定合理屏蔽罩的直徑尺寸?！?/p>

　當(dāng)屏蔽罩直徑Ds與線圈直徑 D之比滿足如下數(shù)值即 Ds／D＝1.6－2.5時(shí)，Q值降低不大于10％

? ? ? （5）采用磁芯可使線圈圈數(shù)顯著減少　

　線圈中采用磁芯，減少了線圈的圈數(shù)，不僅減小線圈的電阻值，有利Q值的提高，而且縮小了線圈的體積。　　

? ? ? （6）線圈直徑適當(dāng)選大些，利于減小損耗　

　在可能的條件下，線圈直徑選得大一些，體積增大了一些，有利于減小線圈的損耗。一般接收機(jī)，單層線圈直徑取12mm－30mm；多層線圈取6mm－13mm，但從體積考慮，也不宜超過(guò)20mm－25mm的范圍。

　?。?）減小繞制線圈的分布電容　

　盡量采用無(wú)骨架方式繞制線圈，或者繞制在凸筋式骨架上的線圈，能減小分布電容15％－20％；分段繞法能減小多層線圈的分布電容的1/3～l/2。對(duì)于多層線圈來(lái)說(shuō)，直徑D越小，繞組長(zhǎng)度L越小或繞組厚度t越大，則分布電容越小。應(yīng)當(dāng)指出的是：經(jīng)過(guò)漫漬和封涂后的線圈，其分布電容將增大20％－30％。
　　總之，繞制線圈，始終把提高Q值，降低損耗，作為考慮的重點(diǎn)。

　　線圈使用、安裝要注意的問(wèn)題　

　任何電子設(shè)備中的電子元器件安裝板，都是經(jīng)過(guò)工程技術(shù)人員根據(jù)使用的各種元器件的性能特點(diǎn)，精心安排、全面布局、合理設(shè)計(jì)出來(lái)的。作為線圈的使用安裝者，注意如下的幾個(gè)問(wèn)題就可以了?！　。?）線圈的安裝位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求　　線圈的裝配位置與其他各種元器的相對(duì)位置要符合設(shè)計(jì)的規(guī)定，否則將會(huì)影響整機(jī)的正常工作。例如，簡(jiǎn)單的半導(dǎo)體收音機(jī)中的高頻阻流圈與磁性天線的位置要適當(dāng)安排合理；天線線圈與振蕩線圈應(yīng)相互垂直，這就避免了相互耦合的影響。　

　 ? （2）線圈在安裝前，要進(jìn)行外觀檢查　　

使用前，應(yīng)檢查線圈的結(jié)構(gòu)是否牢固，線匝是否有松動(dòng)和松脫現(xiàn)象，引線接點(diǎn)有無(wú)松動(dòng)，磁芯旋轉(zhuǎn)是否靈活，有無(wú)滑扣等。這些方面都檢查合格后，再進(jìn)行安裝?！　?/p>

? ? ?（3）線圈在使用過(guò)程需要微調(diào)的，應(yīng)考慮微調(diào)方法　

　有些線圈在使用過(guò)程中，需要進(jìn)行微調(diào)，依靠改變線圈圈數(shù)又很不方便，因此，選用時(shí)應(yīng)考慮到微調(diào)的方法。例如單層線圈可采用移開(kāi)靠端點(diǎn)的數(shù)困線圈的方法，即預(yù)先在線圈的一端繞上3圈～4圈，在微調(diào)時(shí)，移動(dòng)其位置就可以改變電感量。實(shí)踐證明，這種調(diào)節(jié)方法可以實(shí)現(xiàn)微調(diào)±2％－±3％的電感量。應(yīng)用在短波和超短波回路中的線圈，常留出半圈作為微調(diào)，移開(kāi)或折轉(zhuǎn)這半圈使電感量發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)微調(diào)。多層分段線圈的微調(diào)，可以移動(dòng)一個(gè)分段的相對(duì)距離來(lái)實(shí)現(xiàn)，可移動(dòng)分段的圈數(shù)應(yīng)為總?cè)?shù)的20％－30％。實(shí)踐證明：這種微調(diào)范圍可達(dá)10％－15％。具有磁芯的線圈，可以通過(guò)調(diào)節(jié)磁芯在線圈管中的位置，實(shí)現(xiàn)線圈電感量的微調(diào)?！?/p>

　 ?（4）使用線圈應(yīng)注意保持原線圈的電感量　　

? ? ? ?線圈在使用中，不要隨便改變線圈的形狀。大小和線圈間的距離，否則會(huì)影響線圈原來(lái)的電感量。尤其是頻率越高，即圈數(shù)越少的線圈。所以，目前在電視機(jī)中采用的高頻線圈，一般用高頻蠟或其他介質(zhì)材料進(jìn)行密封固定。另外，應(yīng)注意在維修中，不要隨意改變或調(diào)整原線圈的位置，以免導(dǎo)致失諧故障?！?br /> 　 ?（5）可調(diào)線圈的安裝應(yīng)便于調(diào)整　
? ?　可調(diào)線圈應(yīng)安裝在機(jī)器的易于調(diào)節(jié)的位置，以便于調(diào)整線圈的電感量達(dá)到最佳的工作狀態(tài)。